トランジスタをESD保護ダイオードとして(ab)使用できますか?


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MIDIの仕様では、その逆電圧を超える可能性がESDに対してフォトカプラのLEDを保護するための高速スイッチングダイオードを提案しています:

MIDI入力、ダイオードハイライト

しかし、これが使用される唯一のダイオードです。回路の他の場所ですでに使用されているコンポーネントに置き換えることができれば、BOMを簡略化できます。それでは、汎用トランジスタのPNジャンクションを使用してみませんか?

1N4148と比較すると、2N3904の逆ブレークダウン電圧は小さくなりますが、LEDがこのような電圧をクランプするため、このアプリケーションでは問題になりません。静電容量や最大電流などの他のパラメーターは同等です。これは、トランジスタが機能するように見えますね。

ダイオードとしてのBJT-選択

また、ベース/エミッタ、ベース/コレクタ、またはその両方を使用する必要がありますか?そして、未使用のジャンクションをどうするか?

回答:


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はい、問題ありません。コレクタをベースに接続し、それをダイオードとして使用するだけです。虐待は含ま​​れていません。ダイオードは、LL4148であっても、ダイオード接続のトランジスタよりも少し頑丈ですが、ここでは問題になりません。

これは、LEDを開いて2N3904を接続して(220R抵抗を介して+/- 10V入力)、最大ステップサイズが1nsのLTSpiceでシミュレートされた10nsの立ち上がり時間と立ち下がり時間での応答のわずかなオーバーシュートです:

ここに画像の説明を入力してください


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私は正直にやってみませんでした。だから私は「理論的に」行くつもりです。

trr

AnalogのOP77データシートの図35をご覧ください。あなたが話しているようなものを見るでしょう。ただし、ブレークダウン電圧が大きいためか、BCジャンクションを使用しています。(通常、BEジャンクションはそれほど許容しません-5ボルトまたは6ボルトです。)

しかし、ESDダイオードとして?私は何が知りません20kV


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FerrantiのアプリケーションレポートE-Line Transistor Applicationsでは、さまざまなダイオード接続について説明しています(p。

ZTX300(BCW10)をダイオードとして使用する

3つの可能な接続方法について説明します。

  1. コレクター/ベース(ベースに接続されたエミッター付き)。
    この接続は、中程度の回復時間、小さな容量、およびコレクターベースの接合部によって決定される高い逆電圧を持つダイオードを提供します。
  2. ベース/エミッタ(ベースに接続されたコレクタ)。
    ダイオードのリカバリー時間は短く、静電容量は小さく、ベースとエミッタの接合を決定する逆電圧は低くなっています。
  3. ベース/エミッター(エミッターに接続されたコレクター)。
    ダイオードには、長い逆回復時間、大きな静電容量、およびベースエミッタ接合によって決まる低い逆電圧があります。

ダイオード接続としてのトランジスタ

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

引用されている回復時間は、最終値の10%に達する負の入力パルスと最大値の10%に達する逆電流との間の間隔です。

グラフは、逆電圧による静電容量の変化を示しています。

逆電圧による静電容量の変化

したがって、接続2は1N4148に最も類似した動作をします。


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ダイオードの最も代替案は回路図の2番だと思います。同盟を取るには、エミッタとベースの間に抵抗を使用してトランジスタを保護する必要があります。


何から守る?ダイオードが同じ保護を必要としないのはなぜですか?
CL。

通常、ダイオードとトランジスタの両方に電流制限抵抗が必要です。これは、これらがJul効果によって溶断する可能性があるためです。
kld_rm 2016

@kld_rm「ジュール効果」について詳しく説明したいと思うかもしれませんが、おそらくジュール効果ですか?
サム

@サムはい、私はジュール効果を食べます。ありがとう
kld_rm 2016

私たちは通常、ジュール効果ではなくI2R(または抵抗損失)とだけ言います。エンジニアはすべてを手短に説明します。そのため、古いエンジニアが3.3キロオームの抵抗を3 'いい' 3抵抗と呼ぶ、または彼らが必要とするのを聞く可能性が高くなります。 10 'マイク'または100 'パフ'キャップ、私たちは怠惰すぎて完全な単語を使用できません;)
Sam
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