使用配置为二极管的晶体管


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我遇到了许多电路,这些电路的晶体管连接成二极管(栅极连接到漏极)。我知道出于安全原因,其中一些电路使用了这种晶体管,但我无法弄清其他电路的原因。

我的问题:除了我提到的晶体管以外,将晶体管连接为二极管之后还有什么原因吗?我的一些同事建议将其用于实现高电阻,但我认为以这种配置()连接晶体管将迫使晶体管工作在饱和区域而不是线性区域。我对吗?Vg=Vd


这些是哪种晶体管?我所知道的所有饱和区域都没有栅极或漏极。
Brian Drummond

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您能给我们看一下图和零件号吗?您在某个地方混淆了FET和BJT。
jippie 2012年

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我被告知,MOSFET的3个区域是截止,三极管和饱和,而BJT的3个区域是截止,饱和和有源。我的FET的饱和区(电流不取决于Vds)使用了什么其他术语。
Shamtam

Answers:


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首先,我假设海报使收藏家感到困惑。如果他在谈论MOSFET或JFET,请忽略本文的其余部分。

在精密模拟电子产品中,通常将双极型晶体管用作二极管。目的是获得漏电流极低的二极管。例如,使用基极发射极结的3904型晶体管将具有<1pA的反向泄漏。但是,它变成一个约6.8V的齐纳二极管。非常适合5V和较低电压逻辑电路。通过将基极用作阳极,将集电极用作阴极,可获得更高的电流和反向电压。仍然是大约10pA的出色低泄漏二极管,现在您可以获得晶体管的额定电压和改善的电流。这不会是高速二极管。通过将集电极短接至基极(阳极)并将发射极用作阴极,可以实现更高的速度。但是,反向电压必须限制在<5V。

使用MOSFET和其他类型的晶体管作为二极管连接的另一个目的是用于电流镜电路,其中二极管连接的结点将在温度范围内跟踪有源组件的结点。


electronicscircuit1.blogspot.com/2009/03/…表示JFET也作为二极管连接,以实现低漏电
内含材料2015年

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NMOS以二极管配置连接:

原理图

模拟此电路 –使用CircuitLab创建的原理图

由于栅极和漏极短路,因此始终满足以下饱和条件:

VDS>VGSVT

VDS>VT

VGS=VDS

IDS=μCoxW2L(VDSVT)2

该设备的等效电阻为:

R=VDSID小号=2大号w ^1个μCØXVd小号Vd小号-VŤ2

w ^大号

但是,该电阻不是恒定的-它取决于施加的偏压。这很不好,但这并不是说集成电路中有太多替代品(可以通过各种技术来实现精密电阻器,但是它们通常很昂贵)。

从正面看,有很多应用不需要精确的电阻。

可以在二极管连接的晶体管上实现大电阻吗?是。有两种方法:

  • 长而窄的晶体管
  • VD小号VŤ

但是,集成电路中的“大”电阻器与分立元件的大电阻器不同-集成电路中的所有电阻都相对较低。


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在某些成本敏感的产品(例如廉价的电子新奇玩具或游戏)中,在以下情况下,用晶体管替换二极管可能会节省0.01美元。

如果电路中有5个晶体管和一个二极管,并且对信号没有特殊要求,那么用一个额外的晶体管替换该二极管意味着您的物料清单中的项目(二极管)减少了一个,而只是增加了晶体管的数量如果按1的比例购买,则在大规模购买零件时,大规模生产可节省大量成本(每单位)。

这也有次要好处...

  • 制造商可以在取放机器上使用更少的卷轴,从而节省时间,金钱和维护成本。

  • 产品中零件较少的过时问题就更少了。


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我无法提供技术细节,但是MOSFET用作乐器效果踏板(例如吉他失真踏板)中的削波二极管。搜索Mad Professor Fire Red模糊原理图将向您展示如何实现。但是,在原理图中,它显示了漏极和源极连接在一起。追踪原始电路的人可能只是一个错误。但这应该使您想到将MOSFET晶体管用作二极管的另一种方法。

希望这个对你有帮助。

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