Apa yang dilakukan (PNP) BJT dengan korsleting CE?

Saya sedang menelusuri datasheet TI untuk LM78L05 dan melihat skema aplikasi ini:

Perhatikan bagaimana Q2 memiliki kolektor dan emitor yang disingkat. Saya tidak bisa mengatakan saya pernah melihat itu sebelumnya dan pencarian tidak menemukan apa pun.

Peran apa yang akan dimainkan Q2 dalam konfigurasi itu?

Saya agak curiga dioda, tetapi tidak tahu mengapa dioda biasa tidak akan bekerja lebih baik dan jauh lebih murah. The 2N4033 datasheet menggambarkannya sebagai General Purpose PNP Silicon Planar RF transistor.

Saya pikir mereka melakukan kesalahan. Kolektor yang disingkat menjadi pangkalan lebih umum, lebih logis, dan mungkin lebih akurat dan lebih dapat diandalkan. Jika Anda melepas kolektor mereka dari emitor dan menghubungkannya ke pangkalan, Anda mendapatkan cermin saat ini atau pengganda saat ini. Google "mirror saat ini". (Pada topik ini, abaikan artikel Wikipedia.) Anda akan melihat skema variasi menggunakan dua BJT: dua NPN di rel 0V atau -V, atau dua PNP di rel + V. (Tapi tidak banyak yang memberikan aplikasi praktis seperti penambah daya ini.) Faktor penskalaan ditentukan oleh rasio dua resistor emitor. Tetapi akurasi penskalaan dikendalikan oleh pertandingan V _BE . Untuk V _BE terbaikcocok, transistor harus berjenis sama, dan suhunya harus tetap dekat, dengan memasangnya pada heat sink yang sama (walaupun Q1 memiliki sedikit disipasi). Tentu saja dioda biasa berfungsi, tetapi kecocokannya tidak sebaik itu. Menempatkan dioda biasa pada heat sink dengan transistor mungkin merupakan perbaikan.

Menggambar ulang sirkuit mereka membuatnya lebih jelas apa yang sedang terjadi. Q2 & R2 mengurangi tegangan input ke regulator, untuk mengukur arus yang ditarik (sebagian besar ke beban). Rute Q1 & R1 4 kali arus Q2 di sekitar regulator ke beban. Regulator masih mengatur + 5V pada beban, meskipun 80% dari arus dikirimkan melalui Q1. (R3 lebih halus. Ini mengurangi bagian Q1 dari arus beban saat arus beban kecil. Regulator juga mengirimkan beberapa arus ke ground. Tanpa R3, cermin arus melipatgandakan arus juga, yang akan menyebabkan tegangan output melebihi + 5V, bencana. Dengan ketidakseimbangan yang disengaja ini, orang bisa berpendapat bahwa ketepatan V _BE kecocokan tidak sepenting, jadi transistor yang cocok pada Q2 tidak sepenting, jadi dioda atau transistor yang salah terhubung tidak menjadi masalah.)

^{mensimulasikan rangkaian ini - Skema dibuat menggunakan CircuitLab}

Dari Buku Pegangan Nasional Semikonduktor Linear Regulator 1980 , bagian 7.1.3 memiliki High Current Regulator with Short Circuit Limit During Output Shorts, dalam tata letak yang identik, tetapi dengan Q2 menjadi Dioda D. sederhana

Sirkuit penguat arus ini mengambil keuntungan dari karakteristik pembatas arus internal regulator untuk memberikan perlindungan arus korsleting untuk penguat juga. Regulator dan arus beban berbagi dalam rasio yang ditetapkan antara dan jikaR 2 R 1 V d = V b e ( Q 1 $Q1$$R2$$R1$$V_d = V_{be}(Q1)$

$I1 = \dfrac{R2}{R1} \cdot I_{REG}$

Selama output pendek

$I1(sc) = \dfrac{R2}{R1} \cdot I_{REG}(sc)$

Jika regulator dan memiliki resistansi termal yang sama dan heat sink transistor pass memiliki kali kapasitas heat sink regulator, perlindungan termal (shutdown) regulator juga akan diperluas ke . Beberapa transistor yang disarankan tercantum di bawah ini.0 j C R 2 / R 1 Q $Q1$$0jC$$R2/R1$$Q1$

Diferensial tegangan input-ke-output minimum dari rangkaian regulator ditingkatkan oleh penurunan dioda plus penurunan Vr1.

Mempertimbangkan tata letak yang identik, dan NatSemi menjadi sumber tata letak, Q2 PNP CE yang disingkat akan bertindak sama. Seperti yang disarankan @Robherc, ini kemungkinan digunakan sebagai pasangan yang cocok, untuk memberikan beberapa peningkatan kinerja dibandingkan dengan dioda acak yang akan memiliki kinerja yang jauh berbeda. Tidak tertandingi, saya curiga kurva IV yang berbeda dapat menyebabkan lebih atau dalam kondisi saat ini, atau terlalu banyak siklus / osilasi. Tentu saja, mengingat bahwa catatan aplikasi menyarankan dioda, itu mungkin tidak terjadi.

Perlindungan hubung singkat ini ditambahkan karena penggunaan transistor lintasan eksternal mencegah perlindungan hubung singkat internal agar tidak berfungsi. Itu bisa saja dihilangkan, jika perlindungan hubung singkat tidak diperlukan.

Dugaan saya adalah bahwa mereka menggunakan transistor korsleting CE untuk mengkompensasi / menyeimbangkan tegangan offset BE pada Q1.

Sementara dioda secara teknis dapat mencapai fungsi yang sama, menggunakan transistor yang cocok harus memberikan respons yang lebih mirip.

Transistor adalah seperti dua dioda yang diparalelkan saat Anda menyingkat C dan E bersamaan. Saya pernah mendengar menggunakan NPN sebagai dioda hanya dengan NP (tapi mengapa melakukan itu ketika Anda bisa mendapatkan dioda? Saya pikir saya ingat pernah mencoba ini ketika saya masih kecil bereksperimen dengan elektronik. Saya tidak pernah menggunakannya dalam konfigurasi pertanyaan. skema.

Dalam konfigurasi ini mereka hampir memiliki kurva IV yang sama, tetapi NPN tidak bekerja sama dengan dioda ketika dalam sapuan negatif seperti dua dioda kembali ke belakang. Perhatikan bahwa semua node memiliki kurva yang sama kecuali 2 dan 4. Saya tidak dapat berbicara untuk konfigurasi dunia nyata karena saya belum benar-benar menggunakan transistor seperti ini tetapi ia melakukan hampir seperti yang saya kira.

^{mensimulasikan rangkaian ini - Skema dibuat menggunakan CircuitLab}

Transistor yang terhubung seperti ini bertindak sebagai dioda dengan SUPER cepat dan mematikan kali, serta resistensi maju sangat rendah.