Verwendung eines als Diode konfigurierten Transistors

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Ich sah mich vielen Schaltkreisen gegenüber, bei denen Transistoren als Dioden angeschlossen sind (Gate mit Drain verbunden). Ich weiß, dass einige dieser Schaltungen aus Sicherheitsgründen einen solchen Transistor verwenden, aber ich konnte die Gründe anderer nicht herausfinden.

Meine Frage: Gibt es einen Grund, die Transistoren als andere als die von mir genannten Dioden anzuschließen? Einige meiner Kollegen schlagen vor, dass sie verwendet werden können, um einen hohen Widerstand zu realisieren, aber ich denke, dass das Anschließen des Transistors in einer solchen Konfiguration ( ) den Transistor zwingen wird, im Sättigungsbereich und nicht im linearen Bereich zu arbeiten. Habe ich recht? $V_{g} = V_{d}$

transistors diodes

— Bio_man
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Was für Transistoren sind das? Alle, die ich mit einem Sättigungsbereich kenne, haben keine Tore oder Abflüsse.

— Brian Drummond

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Können Sie uns ein Diagramm und eine Teilenummer zeigen? Sie verwechseln FET und BJT irgendwo.

— Jippie

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Mir wurde beigebracht, dass die 3 Regionen in MOSFETs Cut-Off, Triode und Sättigung sind und die 3 Regionen für BJTs Cut-Off, Sättigung und Aktiv sind. Welche andere Terminologie für den Sättigungsbereich meines FET verwendet wird (wo der Strom nicht von Vds abhängt).

— Shamtam

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Erstens gehe ich davon aus, dass das Poster den Abfluss mit dem Sammler verwechselt. Wenn er über MOSFETs oder JFETs spricht, ignorieren Sie den Rest dieses Beitrags.

In der analogen Präzisionselektronik ist es üblich, Bipolartransistoren als Dioden zu verwenden. Der Zweck besteht darin, eine Diode mit sehr geringem Leckstrom zu erhalten. Beispielsweise weist ein Transistor vom Typ 3904 unter Verwendung des Basis-Emitter-Übergangs einen Sperrverlust von <1 pA auf. Es wird jedoch bei etwa 6,8 V zu einer Zenerdiode. Funktioniert hervorragend für Logikschaltungen mit 5 V und niedrigerer Spannung. Ein höherer Strom und eine höhere Sperrspannung werden erreicht, indem die Basis als Anode und der Kollektor als Kathode verwendet werden. Immer noch eine ausgezeichnete Diode mit geringem Leckstrom bei etwa 10 pA und jetzt erhalten Sie die Nennspannung des Transistors und einen verbesserten Strom. Dies ist keine Hochgeschwindigkeitsdiode. Eine höhere Geschwindigkeit wird erreicht, indem der Kollektor mit der Basis (Anode) kurzgeschlossen und der Emitter als Kathode verwendet wird. Die Sperrspannung muss jedoch auf <5 V begrenzt werden.

Der andere Zweck für die Verwendung von MOSFETs und anderen Arten von Transistoren als Diodenanschluss besteht in Stromspiegelschaltungen, bei denen ein mit Dioden verbundener Übergang den Übergang der aktiven Komponente über die Temperatur verfolgt.

— DRT
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Laut ElectronicsCircuit1.blogspot.com/2009/03/… werden JFETs auch als Dioden für geringe Leckage angeschlossen

— Endolith

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NMOS in Diodenkonfiguration angeschlossen:

schematisch

^{simulieren Sie diese Schaltung - Schema erstellt mit CircuitLab}

Da Gate und Drain kurzgeschlossen sind, gilt immer die folgende Sättigungsbedingung:

V_{D S} > V_{G S} - V_{T}

$V_{DS}>V_{GS}-V_T$

$V_{DS}>V_T$

$V_{GS}=V_{DS}$

I_{D S} = μ C_{o x} \frac{W}{2 L} (V_{D S} - V_{T})^{2}

$I_{DS}=\mu C_{ox} \frac{W}{2L} (V_{DS}-V_T)^2$

Der äquivalente Widerstand dieses Geräts beträgt:

R = \frac{V_{D S}}{I_{D S}} = \frac{2 L}{W} \frac{1}{μ C_{o x}} \frac{V_{D S}}{(V_{D S} - V_{T})^{2}}

$R=\frac {V_{DS}}{I_{DS}}=\frac{2L}{W} \frac{1}{\mu C_{ox}} \frac{V_{DS}}{(V_{DS}-V_T)^2}$

$W$ $L$

Dieser Widerstand ist jedoch nicht konstant - er hängt von der angelegten Vorspannung ab. Das ist schlecht, aber es ist nicht so, dass Sie in integrierten Schaltkreisen zu viele Alternativen haben (Sie können Präzisionswiderstände mit verschiedenen Techniken implementieren, aber sie sind normalerweise teuer).

Positiv zu vermerken ist, dass es viele Anwendungen gibt, bei denen keine Präzision der Widerstände erforderlich ist.

Können Sie einen großen Widerstand mit Dioden-Transistor implementieren? Ja. Es gibt zwei Ansätze:

Langer und schmaler Transistor
$V_{DS}$ $V_T$

Der "große" Widerstand in der integrierten Schaltung ist jedoch nicht der gleiche wie der große Widerstand als diskrete Komponente - in der integrierten Schaltung sind alle Widerstände relativ niedrig.

— Vasiliy
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Bei einigen kostensensitiven Produkten (z. B. billiges elektronisches Spielzeug oder Spiele für elektronische Neuheiten) können in der folgenden Situation 0,01 USD pro Einheit eingespart werden, um eine Diode durch einen Transistor zu ersetzen.

Wenn Sie 5 Transistoren und eine Diode in der Schaltung haben und keine besonders exotischen Signalanforderungen bestehen, bedeutet das Ersetzen der Diode durch einen zusätzlichen Transistor, dass Sie einen Artikel weniger (die Diode) in Ihrer Stückliste haben und einfach die Menge des Transistors erhöhen um 1, was in der Massenproduktion in großem Maßstab zu erheblichen Kosteneinsparungen (pro Einheit) beim Kauf von Teilen in größeren Mengen führen kann.

Dies hat auch sekundäre Vorteile ...

Der Hersteller kann weniger Rollen für seine Bestückungsautomaten verwenden, was Zeit, Geld und Wartung spart.
Veralterung ist mit weniger Teilen im Produkt weniger ein Problem.

— Wossname
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Ich kann Ihnen keine technischen Details nennen, aber MOSFETs werden als Clipping-Dioden in Instrumenteneffektpedalen wie Gitarrenverzerrungspedalen verwendet. Eine Suche nach dem Fuzz-Schema von Mad Professor Fire Red zeigt Ihnen, wie dies implementiert wird. In der schematischen Darstellung sind jedoch Drain und Source miteinander verbunden. Dies kann nur ein Fehler sein, wenn jemand die ursprüngliche Schaltung verfolgt. Es sollte Ihnen jedoch eine Vorstellung davon geben, wie ein MOSFET-Transistor als Diode verwendet wird.

Hoffe das hilft ein bisschen.

— Chuckbuick
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