Транзистор в диодном включении схема

Транзистор в диодном включении схема

Диодное включение — транзистор

Диодное включение транзистора ( обычно п-р-п-тк — па) достигается при выполнении внутрисхемных металлизации, проводимых после формирования всех элементов ИМС. На рис. 2.28 приведены пять схем включения биполярного транзистора в качестве диода. В первом случае в качестве диода ( схема а) используется коллекторный р-и-переход транзистора. Такой диод имеет относительно большое пробивное напряжение ( до 50 В), но характеризуется невысоким быстродействием. Для диодов схемы в и д пробивное напряжение одинаково с диодом схемы б, а для г-с я. [1]

Рассмотрим диодное включение транзистора , изолированного p — n — переходом. Подложка подключается к самому низкому потенциалу. Поэтому переход коллектор-подложка всегда будет заперт. Такой диод отличается наличием третьего электрода — подложки, в цепи которого могут течь значительные токи. [2]

Выбираем схему диодного включения транзисторов . [4]

Почему для схемы диодного включения транзистора ( / к О, рис. 3.15) при прямом токе характерен режим насыщения, хотя внешнее напряжение на коллекторный переход не подается. [5]

Быстродействие полупроводниковых ИМС в значительной степени определяется паразитной емкостью элементов, поэтому для каждого из вариантов диодного включения транзистора необходимо знать значения паразитных емкостей. На рис. 2.21 показаны емкости, действующие в пяти рассматриваемых вариантах диодного включения. Поскольку подложка ИМС обычно соединена с точкой самого низкого потенциала, вывод емкости перехода коллектор — подложка оказывается заземленным по высокой частоте. [7]

Чтобы поддерживать этот ток в течение большего времени, выбирают диоды смещения с большим зарядом переключения. В интегральных схемах такие диоды получают при диодном включении транзистора с разомкнутым коллектором. [9]

Для создания диода нужно сформировать один р-п-переход. Но в биполярных ИМС основной структурой является транзисторная, поэтому диоды получают путем диодного включения транзисторов . На рисунке обозначены подложки П, пунктиром показаны паразитные емкости, барьерные Сэбар и Скбцр между соответствующими p — n — переходами, а также мзжду коллектором и подложкой Скп. [10]

Читайте также:  Формы для литья фидерных кормушек

Для создания диода нужно сформировать один р-п-пере-ход. Но в биполярных ИМС основной структурой является транзисторная, поэтому диоды получают путем диодного включения транзисторов . [11]

На рис. 3.17, а, б изображены прямые ветви ВАХ для рассмотренных схем диодного включения транзистора . [12]

Возможны пять вариантов диодного включения транзистора . Они показаны на рис. 9 — 11 и несколько отличаются друг от друга по своим параметрам. В варианте БК — Э замкнуты накоротко база и коллектор. В варианте Б — Э используется только эмиттерный переход. [14]

Диоды широко применяются в цифровых и аналоговых ИС. Их реализуют на основе тех же диффузионных или эпитаксиальных слоев и р-п переходов, что и биполярные транзисторы. При этом в зависимости от того, какая часть одной и той же транзисторной структуры используется, получают диоды с различными характеристиками. Схемы пяти вариантов диодного включения транзисторов показаны на рис. 9.5. Диодное включение интегрального транзистора достигается металлизацией внутрисхемных соединений при формировании элементов КС. Диодная схема / образована закорачиванием коллектора и базы, рабочим является эмиттерньш переход; в схеме 2 база соединена с эмиттером и диод состоит из коллекторного перехода; в схеме 3 закорочены эмиттер и коллектор, рабочими являются и коллекторный и эмиттерньш переходы; в схеме 4 работает только эмиттерньш переход, а коллектор изолирован, в схеме 5, наоборот, рабочим является коллекторный переход. Каждая из пяти диодных схем обладает различными статическими и динамическими параметрами. [15]

Диодное включение транзисторов (Диоды интегральных схем на БПТ)

По технологическим соображениям в качестве диодов в полупроводниковых микросхемах используют р-n-переходы транзисторных структур: эмиттерный или коллекторный, а так же их сочетание.

Пять возможных вариантов диодного включения транзисторов представлены на рис.1-5. Каждой из схем 1-5 соответствует определенный признак схемы (рис. 16-20), эквивалентная схема (рис. 11-15) и некоторые параметры: напряжение пробоя (29-30), барьерная емкость используемого перехода (21-24), время восстановления обратного тока диода — параметр, отвечающий за быстродействие – (рис. 25-28). Например, схема 5 с признаком Uкб=0 (рис.18) имеет разрез структуры – рис.6 и эквивалентную схему 12. Работает в этой схеме переход эмиттер-база, значит барьерная емкость, действующая на переходе – Сэб. Эту схему целесообразно использовать в быстродействующих цифровых микросхемах, т.к. заряд накапливается только в базе, поэтому время восстановления обратного тока (т.е. время переключения диода из открытого в закрытое состояние) минимально – 10 нс (рис. 25). В схемах, где работает эмиттерный переход, напряжение пробоя не превышает 5. 8 В, барьерная емкость 0,5 пФ, а у диодов на основе коллекторного перехода напряжение пробоя 20. 50 В, барьерная емкость 0,7 пФ.

Читайте также:  Осмос для питьевой воды

Параметры схем различны, так как концентрация примесей (а значит и носителей) больше в эмиттерном переходе, и площадь коллекторного перехода больше площади эмиттерного.

Равнозначна ли такая схема включения транзистора обычному диоду, или нет, а если нет — то почему?

Равнозначна.
На моей памяти применение в таком включении транзисторов П4хх в мостовых выпрямителях вместо мощных диодов.

Переход б-э эквивалентен у большинства кремниевых транзисторов стабилитрону с напряжением ст.

7,5v — Vб-э предельная.
Но у некоторых, напр.Кт209

60v. В некоторых схемах это используется, напр.
Обсуждение здесь http://pro-radio.ru/power/2412-3/

Речь конкретно о представленной мной схеме, с нормальной величиной и полярностью питания, без превышения предельно-допустимых величин и выхода в нештатные режимы.

Неравнозначна, и об этом на лекциях по ТОЭ нам препод специально говорил. Ввиду такого специалитета я это запомнил, и попробую донести до вас.
Если бы тут был только переход БЭ, то да, это был бы только диод. Но базовый ток резко повышает проводимость коллекторного перехода. И результирующий ток более обеспечивается за счёт составляющей коллекторного тока, чем базовой (прикидочно в В раз). Это приводит к тому, что "пятка" прямой ветви ВАХ для транзистора имеет чуть меньшую величину, чем отдельно для перехода БЭ этого же транзистора. Кроме того, загиб ВАХ на этой пятке у транзистора более крутой (более резкий) — по той же причине. Что-то об этом есть в книжке Шило, ведь такое включение хорошо изучено, да и в схематике ИМС хорошо видно, что такое включение применяется чаще, чем чисто диодное.
Ну и разумеется, у такого включения гораздо меньшее обратное напряжение, как правильно упомянул alexleon4.

Спец: Ввиду такого специалитета я это запомнил, и попробую донести до вас

Форум про радио — сайт, посвященный обсуждению электроники, компьютеров и смежных тем.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector