Что делает (PNP) BJT с замкнутым CE?

10

Я просматривал таблицу данных TI для LM78L05 и заметил эту схему приложения:

введите описание изображения здесь

Обратите внимание, что у Q2 есть коллектор и эмиттер. Не могу сказать, что когда-либо видел это раньше, и поиск ничего не дал.

Какую роль будет играть Q2 в этой конфигурации?

Я подозреваю, что диод, но не могу понять, почему обычный старый диод не будет работать лучше и будет намного дешевле. Спецификация 2N4033 описывает его как PNP-кремниевый планарный радиочастотный транзистор общего назначения.

scanny
источник
1
Если предположить, что он обеспечивает защиту от короткого замыкания? Q1 кажется типичным транзистором, поэтому Q2 должен быть таким. Как это работает таким образом, вопрос Быстрый Google показывает другой макет для того же, хотя, 2.bp.blogspot.com/-PKnSJB0ZxGw/T_aA_TxF2VI/AAAAAAAAAq4/… Хороший вопрос.
Прохожий
1
Это будет действовать как диод. Если LM78L05 прекратит ток утечки, Q1 выключится.
mkeith
1
Забавно, у всех остальных есть второй макет, Fairchild, St, Onsemi. Только TI имеет такой макет, и только на листе данных lm78l05? Их лист данных LM340 имеет второй макет. Рисунок 31 Page 15 ti.com/lit/ds/symlink/lm340-n.pdf Может быть, это просто необнаруженная ошибка?
Прохожий
1
Эта раскладка такая же старая, как LM78L05. В Руководстве по регулятору напряжения в 1980 году он есть. Так что TI просто включил его в свой лист данных с их выкупа National.
Прохожий

Ответы:

4

Я думаю, что они дураки. Коллектор, замкнутый на базу , более распространен, логичен, и, вероятно, более точен и надежен. Если вы отключите их коллектор от эмиттера и подключите его к базе, вы получите текущее зеркало или текущий множитель. Google "текущее зеркало". (В этом разделе не обращайте внимания на статью в Википедии.) Вы увидите схемы вариантов с использованием двух BJT: двух NPN на шине 0V или -V или двух PNP на шине + V. (Но не многие дают практические применения, такие как этот усилитель мощности.) Коэффициент масштабирования определяется соотношением двух эмиттерных резисторов. Но точность масштабирования контролируется совпадением V BE . За лучшее V BEсовпадают, транзисторы должны быть одного типа, и их температуры должны поддерживаться близкими, устанавливая их на одном и том же радиаторе (хотя Q1 имеет очень небольшое рассеивание). Конечно, простой диод работает, но соответствие не так хорошо. Размещение простого диода на радиаторе с транзистором может быть улучшением.

Пересмотр их схемы делает более очевидным, что происходит. Q2 и R2 уменьшают входное напряжение для регулятора, чтобы измерить ток, который он тянет (большая часть которого идет на нагрузку). Q1 и R1 4-кратно направляют ток Q2 вокруг регулятора на нагрузку. Регулятор по-прежнему регулирует + 5 В на нагрузке, хотя 80% тока подается через Q1. (R3 более тонкий. Он уменьшает долю Q1 тока нагрузки, когда ток нагрузки мал. Регулятор также посылает некоторый ток на землю. Без R3 зеркало тока тоже умножает этот ток, что приведет к превышению выходного напряжения + 5В, катастрофа. С этим преднамеренным дисбалансом можно утверждать, что точность V BE согласование не так важно, поэтому согласующий транзистор на Q2 не так важен, поэтому диод или неправильно подключенный транзистор не проблема.)

схематический

смоделировать эту схему - схема, созданная с использованием CircuitLab

A876
источник
Это отличный ответ!
прохожий
Я переименовал транзисторы, чтобы отразить схему Op, чтобы избежать путаницы.
Прохожий
Замкнутый на базу коллектор создает диод с очень низким напряжением обратного пробоя,
ilkhd
Нумерация происходит от защиты от короткого замыкания, являющейся дополнением к оригинальной схеме внешнего проходного транзистора, а не с нуля. У них действительно была нумерация сверху вниз, хотя.
Прохожий
Перерисовка проясняет простые схемы. Напряжение делится и ток течет сверху вниз. Левые диски и правые получает. Пронумеруйте вещи слева направо и сверху вниз. Нумерация в примечании к приложению разочаровывает меня тем, что R2 и Q2 преобразуют потребляемый ток в напряжение (относительно + рельса), которое приводит Q1 и R1 к напряжению, кратному этому току. Таким образом, Q2 действительно «первый» транзистор в этой схеме.
A876
9

В « Руководстве по национальным линейным регуляторам полупроводникового излучения 1980 года» раздел 7.1.3 имеет High Current Regulator with Short Circuit Limit During Output Shortsидентичное расположение, но Q2 - простой диод D.

введите описание изображения здесь

Эта схема повышения тока использует преимущества внутренних ограничивающих характеристик регулятора для обеспечения защиты от короткого замыкания для усилителя. Регулятор и делят ток нагрузки в соотношении, установленном между и еслиR 2 R 1 V d = V b e ( Q 1 )Q1R2R1Vd=Vbe(Q1)

I1=R2R1IREG

Во время выхода шорты

I1(sc)=R2R1IREG(sc)

Если регулятор и имеют одинаковое тепловое сопротивление а транзистора в раз превышает мощность радиатора регулятора, то тепловая защита (отключение) регулятора также будет расширена до . Некоторые предлагаемые транзисторы перечислены ниже.0 j C R 2 / R 1 Q 1Q10jCR2/R1Q1

Минимальный перепад напряжения на входе-выходе цепи регулятора увеличивается на падение диода плюс падение Vr1.

введите описание изображения здесь

Принимая во внимание идентичную компоновку, а NatSemi является источником компоновок, укороченный QP PNP CE будет действовать так же. Как предполагает @Robherc, он, вероятно, используется в качестве согласованной пары, что обеспечивает некоторый выигрыш в производительности по сравнению со случайным диодом, который будет иметь значительно отличающиеся характеристики. Я полагаю, что непревзойденные значения различных кривых IV могут привести к перегрузке или в текущих условиях, или к чрезмерному цикличности / колебаниям Конечно, учитывая, что в примечании по применению предлагается диод, это, вероятно, не тот случай.

Эта защита от короткого замыкания добавлена, потому что использование внешнего проходного транзистора предотвращает срабатывание внутренней защиты от короткого замыкания. Это может быть просто опущено, если защита от короткого замыкания не требуется.

проезжий
источник
3
Мне нравится этот справочник, который вы связали с прохожим! Раздел приложений там потрясающий. Кто знал, что вы можете создать коммутационный преобразователь с LM317? :)
сканы
2
@scanny, ну, любой, кто схватил таблицу данных LM117 (которая тоже является LM317), когда она еще была публикацией National Semiconductor, и спрятал ее на своем компьютере, даже не зная, что это была отличная идея, поскольку TI собиралась разрушить все таблицы, когда они съели Nat Semi ...
Ecnerwal
1

Я предполагаю, что они используют закороченный транзистор CE для компенсации / балансировки напряжения смещения BE Q1.

Хотя диод технически может выполнять ту же функцию, использование согласованного транзистора должно дать более похожий отклик.

Robherc KV5ROB
источник
Каково будет обоснование использования соединения CB, а также соединения EB? Будет ли это иметь такое же падение напряжения, но позволит больше тока или что-то?
сканни
Все еще догадываюсь, но для меня короткое замыкание CE в этой установке может быть для защиты транзистора от повреждения, если «плавающий провод» улавливает опасное напряжение, или повреждение, которое предположительно может быть вызвано запуском транзистора со слишком большим базовым током по сравнению с коллектором. - ток эмиттера (я помню, как в прошлые дни, когда я работал с ЭЭ, я читал учебники, предупреждающие о преждевременной смерти от чрезмерно сигнализирующих транзисторов без достаточной пользы. Ток СЕ, чтобы удовлетворить усиление). Или, может быть, это просто «связать свободные концы» и не оставлять плавучий поводок.
Robherc KV5ROB
@ RobhercKV5ROB Это странно, потому что именно так работают переключатели BJT; они глубоко насыщены, причем базовый ток выше минимального тока, необходимого для требуемого тока коллектора.
Ильхд
@scanny логическим обоснованием может быть предотвращение поломки соединения EB при неправильном смещении.
Ильхд
0

Транзистор похож на два параллельных диода, когда вы закорачиваете C и E вместе. Я слышал об использовании NPN в качестве диодов только с NP (но зачем это делать, когда вы можете получить диод? Думаю, я помню, как пробовал это, когда я был ребенком, экспериментируя с электроникой. Я никогда не использовал их в конфигурации вопроса схематичный.

В этой конфигурации они почти имеют одинаковую кривую IV, но NPN не работает так же, как диод, когда в отрицательной развертке, как два диода спина к спине. Обратите внимание, что все узлы имеют одинаковую кривую, кроме 2 и 4. Я не могу говорить о конфигурации реального мира, так как на самом деле я не использовал такой транзистор, но он сделал почти то, что, как я думал, будет.

схематический

смоделировать эту схему - схема, созданная с использованием CircuitLab

Диод против NPN

Скачок напряжения
источник
Оба транзистора здесь - PNP.
Прохожий
Вы все равно получите два диода параллельно
скачок напряжения
1
Конечно, но правильная документация и символы, а также полярность важны.
Прохожий
В интересах времени я становлюсь ленивым
Пик Напряжения
-1

Транзистор, подключенный таким образом, действует как диод с SUPER, быстрым временем включения и выключения, а также сверхнизким прямым сопротивлением.

KrazyKyngeKorny
источник
Почему ты это сказал? Есть ли у вас цитаты или объяснения? Я был бы склонен полагать, что такая конфигурация будет иметь время хранения в том же порядке, что и обычный диод, учитывая масштаб / геометрию PN-переходов, и что это прямое напряжение также будет аналогичным, если кремниевый PN-переход по-прежнему находится на работай.
сканни