Transistor sebagai dioda kebocoran rendah

Saya menemukan aplikasi ini dalam lembar data OP77 AD :

masukkan deskripsi gambar di sini

Rupanya mereka (ab) menggunakan persimpangan BC 2N930 transistor sebagai dioda kebocoran rendah. Apakah ada alasan mengapa Anda akan memilih transistor daripada dioda kebocoran rendah nyata untuk ini?

transistors diodes

— stevenvh
sumber

Sepertinya aneh juga bagi saya.

— Olin Lathrop

Wow. Biasanya saya akan khawatir tentang pickup suara di emitor mengambang itu. Saya suka bagaimana mereka melemparkan FET di sana juga (dan menggambar simbol yang salah; D dan S tidak boleh terhubung seperti itu).

— Mike DeSimone

@OrigamiRobot - No. Persimpangan basis-emitor memiliki polaritas yang sama dengan persimpangan basis-kolektor. Ini adalah NPN, jadi basisnya adalah P, atau anoda dioda.

— stevenvh

Saya kira mungkin lebih murah - jika Anda membeli dalam jumlah besar dan Anda menggunakan tranny itu di bagian lain dari desain Anda.

— Jim

@ Jim - Saya tidak berpikir itu alasannya. Contoh aplikasi dalam lembar data biasanya tidak dioptimalkan biaya. Mereka diberikan sehingga insinyur desain dapat memulai. Optimalisasi biaya adalah bagian dari desain, yang hanya dimulai di sana. Terima kasih atas pemikiran Anda.

— stevenvh

Jawaban:

Alasannya adalah waktu pemulihan. Diode dapat memiliki 3 mikrodetik, BJT hanya 5pF * N ohm ~ lusin nanodetik. Dioda lebih baik daripada BJT dalam rentang yang lebih lambat, ia memiliki arus pA, ketika BJT memiliki nA.

Fisika pemulihan cepat untuk BJT dapat dijelaskan dengan kapasitansi volumetrik yang sangat rendah (muatan rendah) dari dasar, karena desain dasar BJT sangat tipis.

Saya kira dioda kebocoran rendah memiliki jarak yang jauh lebih panjang di persimpangan (jatuh gradien doping atau bahkan kesenjangan), ketika operator harus mendekati wilayah dengan difusi termal, penggalian, yang membutuhkan waktu. Kesenjangan dioda memiliki volume yang sangat besar (dibandingkan dengan volume dasar BJT) untuk diisi dengan operator selama waktu pemulihan.

1 untuk membuat saya berpikir. Apakah ini berarti persimpangan CB bisa menjadi dioda yang baik untuk SMPS? Dengan asumsi bahwa transister memiliki peringkat arus basis yang masuk akal. Apakah kinerja akan sama jika BE disingkat pada dioda CB ini?

— Autistik

@Otomatis pertanyaan Anda di komentar itu menarik. Sudahkah Anda menemukan sesuatu dalam 6 bulan terakhir untuk menjawab pertanyaan Anda?

— efox29

Alasannya semua tentang arus bocor. Persimpangan BC mengungguli semua dioda kebocoran rendah lebih dari satu faktor 10. Sebuah dioda bocor rendah yang sangat digunakan, BAV116, diberi peringkat hingga 5nA dari arus bocor putaran. Persimpangan BC 2N3904 jauh di bawah 30pA pada suhu kamar. Menggunakan persimpangan BE adalah kebocoran yang lebih rendah, biasanya sekitar 5pA. Anda tidak dapat menyentuh ini dengan dioda kebocoran rendah standar. Ada dioda berbasis FET sangat mahal yang lebih rendah, tetapi mereka jarang. Keuntungan persimpangan BC adalah tegangan baliknya adalah transistor. Menggunakan BE persimpangan akan "Zener" pada 6-7 volt. Masih cukup berguna di sirkuit tegangan rendah atau bahkan sebagai penjepit asimetris.

Saya telah menggunakan 2N3904 untuk dioda kebocoran rendah selama bertahun-tahun dengan hasil yang sangat baik. Perhatikan saja arus maju maksimum melalui persimpangan yang Anda pilih.

Dalam rangkaian contoh, persimpangan BC digunakan karena rentang tegangan. Ini meningkatkan waktu penahanan kapasitor sampel dengan mengurangi kebocoran rev kembali ke output op-amp. Saya akan berpikir kebocoran reset MOSFET akan mendominasi rangkaian ini karena bias input dari AD820 biasanya 2pA.

— David R Taylor
sumber

Karakteristik termal? BJT dapat dengan mudah diserap panas dengan clip-on, atau case mount untuk mechanical thermal coupling. Jika op amp OP77 juga dipilih sebagai kasing bundar, maka heatsink dual-mount mudah dipasang secara mekanis.

— Jonathan Cline
sumber

Ini bukan aplikasi daya, disipasi dioda akan berada dalam kisaran mW. Saya pikir bukan itu alasannya. Terima kasih atas pemikiran Anda.

— stevenvh

Pencocokan termal akan cocok dengan beta bahkan pada suhu dingin. Tidak perlu dimaksudkan untuk menghilangkan panas. Namun, hanya menebak-nebak tujuan awalnya.

— Jonathan Cline