Uso de um transistor configurado como diodo

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Enfrentei muitos circuitos com transistores conectados como diodos (porta conectada ao dreno). Sei que alguns desses circuitos empregam esse transistor por motivos de segurança, mas não consegui descobrir os motivos de outros.

Minha pergunta: Existe alguma razão por trás da conexão dos transistores como diodos diferentes do que eu mencionei? Alguns de meus colegas sugerem que eles podem ser usados para obter alta resistência, mas acho que conectar o transistor nessa configuração ( ) forçará o transistor a trabalhar na região de saturação, não na região linear. Estou certo? $V_{g} = V_{d}$

transistors diodes

— Bio_man
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Que tipo de transistores são esses? Todos os que conheço com uma região de saturação não têm portões ou esgotos.

— Brian Drummond

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Você pode nos mostrar um diagrama e um número de peça? Você está confundindo FET e BJT em algum lugar.

— jippie

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Foi-me ensinado que as 3 regiões nos MOSFETs são de corte, triodo e saturação, e as 3 regiões para BJTs são de corte, saturação e ativas. Que outra terminologia é usada para a região de saturação do meu FET (onde a atual não depende de Vds).

— Shamtam

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Primeiro, estou assumindo que o pôster esteja confundindo dreno com colecionador. Se ele estiver falando sobre MOSFETs ou JFETs, ignore o restante desta postagem.

É uma prática comum em eletrônica analógica de precisão usar transistores bipolares como diodos. O objetivo é obter um diodo de vazamento muito baixo. Por exemplo, um transistor do tipo 3904 terá <1pA de vazamento reverso usando a junção do emissor base. No entanto, ele se transforma em um diodo zener em torno de 6,8V. Funciona muito bem para 5V e circuitos lógicos de baixa tensão. Maior corrente e tensão reversa são alcançadas usando a Base como ânodo e o coletor como o cátodo. Ainda um excelente diodo de baixo vazamento em torno de 10pA e agora você obtém a classificação de tensão do transistor e a corrente aprimorada. Este não será um diodo de alta velocidade. Uma velocidade mais alta é alcançada através do curto-circuito entre o coletor e a base (ânodo) e o uso do emissor como cátodo. No entanto, a tensão reversa deve ser limitada a <5V.

A outra finalidade para o uso de MOSFETs e outros tipos de transistores como diodo conectado é para circuitos de espelho de corrente, onde uma junção conectada por diodo rastreia a junção do componente ativo sobre a temperatura.

— DRT
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electronicscircuit1.blogspot.com/2009/03/... diz JFETs também estão ligados como diodos para baixo vazamento

— endolith

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NMOS conectado na configuração de diodo:

esquemático

^{simular este circuito - esquemático criado usando o CircuitLab}

Como Gate e Drain estão em curto, a seguinte condição de saturação sempre é válida:

V_{D S} > V_{G S} - V_{T}

$V_{DS}>V_{GS}-V_T$

$V_{DS}>V_T$

$V_{GS}=V_{DS}$

{Eu}_{D S} = μ C_{o x} \frac{W}{2 eu} (V_{D S} - V_{T})^{2}

$I_{DS}=\mu C_{ox} \frac{W}{2L} (V_{DS}-V_T)^2$

A resistência equivalente deste dispositivo é:

R = \frac{V_{D S}}{{Eu}_{D S}} = \frac{2 eu}{W} \frac{1 1}{μ C_{o x}} \frac{V_{D S}}{(V_{D S} - V_{T})^{2}}

$R=\frac {V_{DS}}{I_{DS}}=\frac{2L}{W} \frac{1}{\mu C_{ox}} \frac{V_{DS}}{(V_{DS}-V_T)^2}$

$W$ $L$

No entanto, essa resistência não é constante - depende do viés aplicado. Isso é ruim, mas não é que você tenha muitas alternativas em circuitos integrados (é possível implementar resistências de precisão por várias técnicas, mas geralmente são caras).

No lado positivo - existem muitas aplicações que não exigem precisão nas resistências.

Você pode implementar um grande resistor com transistor conectado por diodo? Sim. Existem duas abordagens:

Transistor longo e estreito
$V_{DS}$ $V_T$

No entanto, um resistor "grande" no circuito integrado não é o mesmo que um resistor grande como componente discreto - no circuito integrado todas as resistências são relativamente baixas.

— Vasiliy
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Em alguns produtos sensíveis ao custo (brinquedos ou jogos eletrônicos baratos de novidade, por exemplo), pode economizar US $ 0,01 por unidade para substituir um diodo por um transistor na situação a seguir.

Se você possui 5 transistores e um diodo no circuito e não há requisitos de sinal particularmente exóticos, substituir o diodo por um transistor extra significa que você tem menos um item (o diodo) na sua Lista de Materiais e simplesmente aumenta a quantidade do transistor por 1, que na produção em massa em larga escala pode gerar economia de custo substancial (por unidade) ao comprar peças em quantidades maiores.

Existem benefícios secundários para isso também ...

O fabricante pode usar menos bobinas em suas máquinas de escolher e colocar, o que economiza tempo, dinheiro e manutenção.
A obsolescência é menos problemática, com menos peças no produto.

— Wossname
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Não posso fornecer detalhes técnicos, mas os MOSFETs são usados como diodos de recorte nos pedais de efeitos de instrumentos, como os pedais de distorção de guitarra. Uma pesquisa pelo esquema fuzz Mad Professor Fire Red mostra como isso é implementado. No entanto, no esquema mostra o dreno e a fonte amarrados. Isso pode ser apenas um erro de quem rastreou o circuito original. Mas isso deve lhe dar uma idéia de outra maneira como um transistor MOSFET é usado como diodo.

Espero que isso ajude um pouco.

— chuckbuick
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