Bisakah seorang thyristor dibangun dari dua transistor?

Seharusnya, SCR / thyristor hanyalah semikonduktor PNPN empat lapis yang sederhana.

Jika itu masalahnya ..

Ketika sebuah sirkuit membutuhkan SCR / thyristor, dan tidak ada yang tersedia, dapatkah itu diganti dengan (yaitu dibuat dari) dua BJT (atau komponen diskrit lainnya, dalam hal ini)?

Berikut adalah beberapa contoh yang ada dalam pikiran saya; anoda = biru, gerbang = hijau, katoda = oranye:

transistors semiconductors thyristor circuit-theory substitution suara
sumber

Ya bisa. Tapi itu sulit karena Anda harus mencocokkannya dengan benar. Anda juga dapat memperluas sirkuit hanya sedikit untuk membuatnya tanpa harus melakukan semua pencocokan itu.

jonk

@ Oke Keren. Ceritakan tentang ekspansi ini.

Suara

R_{3}

$R_3$

Jawaban:

$Q_2$ $Q_1$

skema

^{mensimulasikan rangkaian ini - Skema dibuat menggunakan CircuitLab}

$R_1$ $Q_1$ $R_2$ $Q_2$ $R_1$ $R_1$ $Q_1$ $Q_2$ $R_2$ $Q_2$ $Q_2$ $Q_1$

$Q_2$ $\beta=1$ $Q_2$ $Q_1$ $V_{CE}$ ditambah sambungan dioda basis-emitor yang digerakkan dengan arus super tinggi yang penurunan tegangannya hampir seluruhnya bergantung pada jumlah arus yang ingin Anda kendarai melalui perangkat. Dan karena ini bisa sangat tinggi, Anda dapat dengan mudah berakhir dengan penurunan voltase melebihi volt dan bahkan mungkin 1,5 volt.

Suatu tanggapan terhadap hal ini adalah dengan menciptakan cara untuk mengurangi arus basis yang dibutuhkan sehingga penurunan tegangan pada persimpangan BE dapat juga dikurangi.

$Q_1$

Dioda ini pada dasarnya hanya BJT yang terhubung dengan dioda - dengan perbedaan penting. Arus saturasi untuk dioda tipikal jauh lebih tinggi daripada untuk BJT sinyal kecil. (Dan mereka dapat membawa arus yang adil juga.) Ini berarti bahwa mereka melakukan arus yang lebih adil melalui mereka untuk tegangan yang sama di mereka. Efeknya, ini menghasilkan mirror saat ini dengan gain saat ini yang jauh lebih sedikitdari 1. Berapa banyak, tepatnya, tidak terlalu penting karena perbaikan APAPUN di sini membantu mengurangi penurunan tegangan di seluruh rangkaian. Jadi itu semua untuk yang baik. Dioda yang berbeda dengan beberapa arus saturasi yang berbeda akan menghasilkan hasil yang berbeda pula. Tetapi hampir semua dioda yang Anda dapat gunakan akan memiliki arus saturasi yang lebih tinggi daripada kebanyakan BJT yang mungkin Anda terapkan. Jadi itu "hanya bekerja," biasanya.

$Q_1$ $Q_2$ $Q_2$ $Q_1$ $Q_2$

$Q_2$ $Q_1$ $Q_1$ $V_{BE}$ $R_1$

$\beta$

$\beta$ $Q_1$ $\beta$ $Q_1$

$50\:\textrm{mA}$

Garis merah menunjukkan disipasi daya dari suatu rangkaian yang mirip dengan versi hanya-resistor (sirkuit tengah di atas) dan garis hijau menunjukkan disipasi daya dari versi dioda (sirkuit kanan di atas.) (Mereka sebaliknya hampir identik.) keberatan ini adalah bagian skematik disimulasikan. Jadi hasil aktual akan berbeda. Tapi ide dasarnya tetap ada. Anda dapat melihat bahwa garis hijau lebih rendah (lebih sedikit daya) daripada garis merah dan dalam hal ini sekitar 1/3 lebih rendah dalam disipasi daya.

$200\:\Omega$ $10\:\textrm{V}$

Jadi ada penurunan tegangan sirkuit yang lebih rendah di sirkuit berbasis dioda (yang lebih baik) dan disipasi daya yang lebih rendah, juga (yang juga lebih baik.)

jonk
sumber

Jawaban menyeluruh yang bagus. +1

Spehro Pefhany

Apakah Anda mengklaim satu transistor, yang bisa menjadi BJT normal, dipaksa beroperasi sebagai PUJT, atau Anda perlu menggunakan PUJT?

rackandboneman

@rackandboneman Saya bahkan tidak yakin di mana pertanyaan itu muncul. OP bertanya, "Bisakah seorang thyristor dibangun dari dua transistor?" Saya menjawab bahwa baik SCR dan juga PUJT dapat dibangun dari dua transistor, tetapi "gerbang" berasal dari tempat yang berbeda di antara keduanya. Itu saja. Di mana Anda mendapatkan ide saya menangani apa pun yang berhubungan dengan "satu transistor" dalam pertanyaan Anda ???

jonk

Ya itu mudah. Anda biasanya ingin menambahkan basis-emitor resistor ke satu atau kedua transistor untuk mengendalikan pelatuk dan menahan arus.

Berikut ini adalah simulasi SCR yang memicu sekitar 400uA gerbang saat ini.

skema

^{mensimulasikan rangkaian ini - Skema dibuat menggunakan CircuitLab}

Konstruksi ini memberi Anda dua 'gerbang' - yang teratas dapat digunakan untuk membuat komplemen dari SCR normal seperti 2N506x, yang, jika ada, tidak umum.

Namun perlu dicatat bahwa Anda tidak dapat membuat triac (juga seorang thyristor) dengan cara ini.

Perhatikan juga bahwa semua arus mengalir melalui persimpangan BE, jadi perhatikan peringkat, dan kedua transistor harus diberi peringkat untuk tegangan pemblokiran yang diinginkan.

Spehro Pefhany
sumber

R_{3}

$R_3$

Q_{2}

$Q_2$

Q_{1}

$Q_1$

Terimakasih atas infonya. Ada apa dengan osilator gigi gergaji di skema Anda? Semoga itu bukan pertanyaan bodoh.

Suara

Saya menjalankan gigi gergaji dalam simulasi untuk meningkatkan arus gerbang sampai "SCR" terpicu jadi saya hanya perlu menjalankan sim sekali, dan hanya melihat grafik di mana benda itu dipicu. Ini juga memverifikasi bahwa tindakan SCR bekerja sejak 'SCR' bertahan setelah arus gerbang dihapus - setidaknya dengan cukup resistensi gerbang ditambahkan untuk mencegah aksi GTO.

Spehro Pefhany

@jonk Ide yang menarik. Anda harus memiliki dioda besar yang dicocokkan dengan transistor kecil untuk mendapatkan arus yang dapat dibagikan dengan tepat, atau mungkin menggunakan dua transistor PNP yang cocok dan memberikan rasa resistensi pada emitor satu a la Bob Widlar. Tidak yakin apa yang sebenarnya akan diperoleh - mungkin kemampuan saat ini jika Anda melakukannya untuk keduanya. Anda ingin membuatnya menjadi jawaban?

Spehro Pefhany

@SpehroPefhany saya rasa saya bisa. Gagasan muncul ketika saya berjuang untuk memahami bagaimana sebuah PUJT 2N6028 bekerja dan mencoba untuk "membuat satu" dari BJTs. Eksperimen itu terus terang "bekerja sangat buruk." Tapi kemudian saya terguling ke gagasan bahwa cermin saat ini dibangun dari 1N4148 bisa bekerja keajaiban. Saya khawatir jawaban yang baik akan membutuhkan waktu untuk dijelaskan.

Jonk