트랜지스터를 ESD 보호 다이오드로 사용할 수 있습니까?


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MIDI 사양 의 역 전압을 초과 할 수 ESD에 대해 LED가 광 커플러를 보호하기 위해 고속 스위칭 다이오드를 제안한다 :

MIDI 입력, 다이오드 강조

그러나 이것은 유일하게 사용되는 다이오드입니다. BOM을 회로의 다른 곳에서 이미 사용 된 일부 구성 요소로 교체 할 수 있으면 BOM을 단순화 할 수 있습니다. 그렇다면 범용 트랜지스터의 PN 접합을 사용하지 않는 이유는 무엇입니까?

1N4148 과 비교 하여 2N3904 는 더 작은 역 항복 전압을 갖지만 LED는 이러한 전압을 클램핑하기 때문에이 애플리케이션에서는 중요하지 않습니다. 커패시턴스 또는 최대 전류와 같은 다른 파라미터는 비슷합니다. 그래서 이것은 트랜지스터가 작동하는 것처럼 보입니다.

다이오드로서의 BJT-선택

그리고 어느 접점,베이스 / 이미 터,베이스 / 컬렉터 또는 둘 다를 사용해야합니까? 그리고 사용하지 않는 정션으로 무엇을해야합니까?

답변:


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예, 문제 없습니다. 컬렉터를베이스에 연결하고 다이오드로 사용하십시오. 남용은 없습니다. LL4148조차도 다이오드는 다이오드 연결 트랜지스터보다 조금 더 견고하지만 여기서는 문제가되지 않습니다.

여기에 내가 제안한대로 220N 저항을 통한 +/- 10V 입력, 최대 단계 크기가 1ns 인 LTSpice에서 10ns의 상승 및 하강 시간이 표시된 상태에서 LED가 열리고 2N3904가 연결된 응답에 약간의 오버 슈트가 있습니다.

여기에 이미지 설명을 입력하십시오


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솔직히 시도하지 않았습니다. 저는 "이론"으로갑니다.

trr

Analog의 OP77 데이터 시트에서 그림 35를보십시오. 당신이 말하는 것과 같은 것을 보게 될 것입니다. 그러나 이들은 아마도 더 큰 항복 전압 때문에 BC 접합을 사용하고 있습니다. (BE 접합은 보통 5 볼트 또는 6 볼트를 많이 견디지 못합니다.)

그러나 ESD 다이오드로? 나는 모른다20kV


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Ferranti의 애플리케이션 보고서 E-Line Transistor Applications 는 다양한 다이오드 연결에 대해 설명합니다 (70 페이지).

ZTX300 (BCW10)을 다이오드로 사용

세 가지 가능한 연결 방법이 설명되어 있습니다.

  1. 수집기 /베이스 (이미 터가베이스에 연결된 상태).
    이 연결은 콜렉터-베이스 접합에 의해 결정된 중간 복구 시간, 작은 정전 용량 및 높은 역 전압을 갖는 다이오드를 제공합니다.
  2. 베이스 / 이미 터 (베이스에 연결된 컬렉터).
    이 다이오드는 복구 시간이 짧고 커패시턴스가 작으며 낮은 역 전압으로베이스 이미 터 접합을 결정했습니다.
  3. 베이스 / 이미 터 (이미 터에 연결된 수집기).
    다이오드는베이스-이미 터 접합에 의해 결정된 역 회복 시간이 길고, 커패시턴스가 크고, 역 전압이 낮다.

다이오드 연결로서의 트랜지스터

Method of   Recovery Time nSec.        Capacitance pF
Connection  IF=IR=10mA. R=50Ω    at zero   at reverse voltage
                                 voltage   -10V      -5V
----------  -------------------  -------  --------  --------
 1            89                   7        3
 2             2.7                 7                  3.5
 3           244                  13                  5.5

인용 된 복구 시간은 최종 값의 10 %를 달성하는 음의 입력 펄스와 최대 값의 10 %를 달성하는 역전 류 사이의 간격입니다.

그래프는 역 전압에 따른 정전 용량의 변화를 보여줍니다.

역 전압에 따른 정전 용량 변화

따라서 연결 2는 1N4148과 가장 유사한 동작을 제공합니다.


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다이오드에 대한 가장 대안은 회로도 2라고 생각합니다. 연합은 트랜지스터를 보호하기 위해 이미 터와베이스 사이에 저항을 사용해야한다는 것입니다.


무엇으로부터 보호 하시겠습니까? 다이오드에 동일한 보호 기능이 필요한 이유는 무엇입니까?
— CL.

일반적으로 다이오드와 트랜지스터는 Jul-effect를 통해 끊어 질 수 있으므로 전류 제한 저항이 필요합니다.
— kld_rm

@kld_rm "Jul-effect"에 대해 자세히 설명하고 싶 습니까? Joule Effect를 의미 했습니까?
— Sam

@Sam yes I Joule-effect. 감사합니다
— kld_rm

우리는 일반적으로 줄 효과보다는 I2R (또는 저항 손실)이라고 말합니다. 엔지니어는 모든 것을 줄입니다. 10 'mike'또는 100 'puff'모자, 우리는 전체 단어를 사용하기에는 너무 게으르다;)
— Sam
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