Mengapa Anda melampirkan Diode ke dasar BJT?

11

Saya sedang melihat pengaturan DC BJT untuk sumber arus dan menemukan ini

Saya belum pernah melihat dioda yang melekat pada basis BJTs sebelumnya dan bertanya-tanya untuk apa ia digunakan? Saya percaya ini dapat digunakan untuk kompensasi karena efek pada suhu, tapi saya belum melihat banyak info tentang ini atau mengapa Anda tidak akan menjembatani tegangan di pangkalan Q1 dengan resistor sebagai gantinya. Adakah yang punya saran mengapa Anda melakukan sesuatu seperti ini?

diodes bjt current-source pengguna1207381
sumber

11

Itu ada untuk menjaga transistor saat ini kurang rentan terhadap perubahan suhu.

Dalam kasus Q1 :

Misalkan alih-alih memiliki R1 dan D1 , Q1base terhubung langsung ke ground.
Arus emitor adalah:

{saya}_{e} = \frac{20 V - V_{b e}}{R_{2}}

$I_{e} = \frac{20V - V_{be}}{R_{2}}$

Anda dapat melihat Ie rentan terhadap variasi dalam Vbe , yang memiliki ketergantungan yang diketahui pada suhu ( T ), jadi Anda mungkin juga menyatakannya sebagai:

{saya}_{e} (T) = \frac{20 V - V_{b e} (T)}{R_{2}}

$I_{e}(T) = \frac{20V - V_{be}(T)}{R_{2}}$

Tetapi dengan dioda, jika mereka cocok dan terikat secara termal:

V_{d saya Hai d e} (T) = V_{b e} (T)

$V_{diode}(T) = V_{be}(T)$

Jadi sekarang: Yang menyederhanakan menjadi: tergantung pada Vbe , dan variasinya dengan suhu.

{saya}_{e} = \frac{20 V + V_{d saya Hai d e} (T) - V_{b e} (T)}{R_{2}}

$I_{e} = \frac{20V+V_{diode}(T)-V_{be}(T)}{R_{2}}$

{saya}_{e} = \frac{20 V}{R_{2}}

$I_{e} = \frac{20V}{R_{2}}$

Dioda secara efektif menyediakan offset tegangan kecil yang akan diperlukan untuk mengkompensasi perubahan Vbe dengan T , untuk mempertahankan arus yang konstan.

apalopohapa
sumber

Terima kasih atas sarannya dan untuk menunjukkan beberapa persamaan sederhana untuk menjelaskan kompensasi suhu. Biasanya saya terbiasa dengan bias sehingga menarik untuk melihatnya dengan dioda.

user1207381

9

Ini adalah bentuk kompensasi suhu. Selama dioda dan transistor berada pada suhu yang sama, variasi dalam dioda V _F melacak transistor V _BE , menjaga arus kolektor lebih konstan.

Dave Tweed
sumber

4

Dioda ini ada untuk memberikan kira-kira penurunan tegangan yang sama seperti persimpangan BE dari transistor. Seringkali ini dilakukan dengan transistor yang cocok kedua dalam apa yang disebut konfigurasi mirror saat ini :

Lihat ini dengan seksama dan lihat bagaimana Q2 akan sumber arus datang pada kolektornya sebagai apa pun yang ditarik oleh I1. Ini digunakan di IC tanpa resistor. Ini bekerja karena dua transistor di sebelah satu sama lain yang berjalan melalui proses yang sama cocok.

Olin Lathrop
sumber

2

Dioda digunakan untuk membuat titik bias yang akurat yaitu sekitar 0,7 V di atas tegangan balik umum. Titik bias ini relatif kebal terhadap perubahan tegangan suplai. Apakah tegangan positifnya 9V atau 20V, bagian atas dioda akan berada pada 0,7V. Jika kita mengganti dioda dengan resistor, titik bias tidak akan memiliki properti ini. Tegangannya akan bervariasi dengan tegangan suplai. Gandakan tegangan suplai dari 9V ke 18V, dan tegangannya juga akan berlipat ganda.

Mengapa rangkaian ingin mempertahankan bias pada satu drop dioda di atas tanah? Apa yang akan dilakukan adalah meletakkan emitor Q1 (atas R2) di sekitar potensi tanah, karena penurunan dioda melintasi persimpangan BE dari transistor. Jadi emitor adalah "tanah virtual". Tidak jelas mengapa itu penting tanpa informasi lebih lanjut tentang sirkuit: di mana ia digunakan, untuk tujuan apa, dan setiap catatan alasan dari perancang.

Artinya, mengapa basis Q1 tidak dapat di-ground, menghasilkan titik bias yang hanya 0,7V lebih rendah. Mungkin tidak ada alasan. Desainer tidak selalu melakukan sesuatu karena alasan rasional, tetapi lebih karena alasan "ritualistik". Sepertinya perancang ingin tegangan jatuh pada R2 tepatnya 20V. Perhatikan bagaimana R2 ditentukan sebagai 4.99K, yang sangat tepat. Sebuah resistor 5K toleransi 1% bisa berada di mana saja antara 4.95K dan 5.05K. Sebuah resistor 4,99K bukanlah sesuatu yang benar-benar dapat Anda beli dan beli, jadi Anda tidak dapat benar-benar membangun sirkuit ini seperti yang ditentukan, kecuali jika Anda menggunakan resistor variabel dan menggunakan potensiometer digital Anda untuk menyetel resistor itu menjadi 4,99K. Pasokan -20V harus tepat untuk nilai R2 yang tepat.

Kaz
sumber

4.99K ohm resistor adalah nilai ganjil, namun, rekan kerja kami salah dalam hal ini tersedia dalam berbagai bentuk, mulai dari toleransi 0,1% hingga 5%. Lihat elektronik Mouser, Digi-Key atau Newark untuk pembelian. Dan

Mengapa Anda melampirkan Diode ke dasar BJT?

Jawaban: