なぜダイオードをBJTのベースに取り付けるのですか？

私は電流を供給するためのDC BJTセットアップを見ていて、これに遭遇しました

これまでにBJTのベースに取り付けられたダイオードを見たことがなく、それが何に使用されるのか疑問に思っていましたか？温度の影響による補償に使用されると思いますが、これに関する情報や、Q1のベースの電圧を代わりに抵抗でブリッジしない理由についてはあまり知りません。なぜあなたがこのようなことをするかもしれないのかについて何か提案はありますか？

これは、トランジスタの電流を温度変化の影響を受けにくくするためにあります。

Q1の場合：

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

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

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

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

ダイオードは、一定の電流を維持するために、TによるVbeの変化を補償するために必要な小さな電圧オフセットを効果的に提供しています。

これは温度補償の一種です。ダイオードとトランジスタが同じ温度にある限り、ダイオードのV _Fの変動はトランジスタのV _BEに追従し、コレクタ電流をより一定に保ちます。

ダイオードは、トランジスタのBEジャンクションとほぼ同じ電圧降下を提供するためにあります。多くの場合、これは、カレントミラー構成と呼ばれるもので、2番目に一致するトランジスタを使用して行われます。

これをよく見て、Q2がI1で描画されたものと同じようにコレクターに来た電流をどのように供給するかを確認してください。これは、抵抗器なしのICで使用されます。同じプロセスを介して実行された互いに隣り合った2つのトランジスタが十分に一致しているために機能します。

ダイオードは、共通のリターン電圧より約0.7V高い正確なバイアスポイントを作成するために使用されます。このバイアスポイントは、電源電圧の変化の影響を比較的受けません。正電圧が9Vでも20Vでも、ダイオードの上部は0.7Vになります。ダイオードを抵抗に置き換えた場合、バイアスポイントにはこの特性がありません。その電圧は供給電圧によって異なります。9Vから18Vに電源電圧を2倍にすると、その電圧も2倍になります。

なぜ回路はバイアスを地面からちょうど1つのダイオード降下に保つ必要があるのですか？これにより、トランジスタのBEジャンクションでダイオードが降下するため、Q1のエミッタ（R2の上部）がほぼ接地電位になります。したがって、エミッタは「仮想グラウンド」です。回路についての詳細な情報がなければ、なぜそれが重要であるのかは明らかではありません。回路がどこで、どのような目的で使用されているか、そして設計者からの理論的根拠はありません。

つまり、Q1のベースを単に接地できないので、バイアスポイントが0.7V低くなるのです。たぶん理由はありません。デザイナーは常に合理的な理由で物事を行うわけではなく、むしろ「儀式的な」理由で物事を行います。まるで設計者がR2の両端の電圧降下を正確に20Vにしたいようです。R2が4.99Kと指定されていることに注意してください。これは途方もなく正確です。許容誤差1％の5K抵抗は、4.95Kと5.05Kの間のどこでもかまいません。4.99Kの抵抗は実際に外出して購入できるものではないため、可変抵抗を使用してデジタルポテンショメータを使用してその抵抗を4.99Kに調整しない限り、実際にこの回路を指定どおりに構築することはできません。-20V電源は、R2のそのような正確な値を理解するために、同じように正確でなければなりません。