Utilisation d'un transistor configuré en diode

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J'ai fait face à beaucoup de circuits qui ont des transistors connectés en diodes (grille connectée au drain). Je sais que certains de ces circuits utilisent un tel transistor pour des raisons de sécurité, mais je n'ai pas pu comprendre les raisons des autres.

Ma question: y a-t-il une raison derrière la connexion des transistors comme diodes autre que celle que j'ai mentionnée? Certains de mes collègues suggèrent qu'ils peuvent être utilisés pour réaliser une résistance élevée, mais je pense que la connexion du transistor dans une telle configuration ( ) forcera le transistor à fonctionner dans la région de saturation, pas dans la région linéaire. Ai-je raison? $V_{g} = V_{d}$

transistors diodes

— Bio_man
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De quel type de transistors s'agit-il? Tous ceux que je connais avec une région de saturation n'ont pas de portes ou de drains.

— Brian Drummond

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Pouvez-vous nous montrer un diagramme et un numéro de pièce? Vous confondez FET et BJT quelque part.

— jippie

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On m'a appris que les 3 régions dans les MOSFET sont coupées, triodes et saturées, et les 3 régions pour les BJT sont coupées, saturées et actives. Quelle autre terminologie est utilisée pour la région de saturation de mon FET (où son courant ne dépend pas de Vds).

— Shamtam

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Tout d'abord, je suppose que l'affiche confond le drain avec le collecteur. S'il parle de MOSFET ou JFET, ignorez le reste de ce post.

Il est courant dans l'électronique analogique de précision d'utiliser des transistors bipolaires comme diodes. Le but est d'obtenir une diode à très faible fuite. Par exemple, un transistor de type 3904 aura <1pA de fuite inverse en utilisant la jonction émetteur de base. Cependant, il se transforme en une diode zener à environ 6,8 V. Fonctionne très bien pour les circuits logiques de 5 V et de tension inférieure. Un courant et une tension inverse plus élevés sont obtenus en utilisant la base comme anode et le collecteur comme cathode. Toujours une excellente diode à faible fuite à environ 10pA et maintenant vous obtenez la tension nominale du transistor et un courant amélioré. Ce ne sera pas une diode haute vitesse. Une vitesse plus élevée est obtenue en court-circuitant le collecteur à la base (anode) et en utilisant l'émetteur comme cathode. Cependant, la tension inverse doit être limitée à <5V.

L'autre objectif de l'utilisation de MOSFET et d'autres types de transistors comme diode connectée est pour les circuits de miroir de courant, où une jonction connectée par diode suivra la jonction du composant actif sur la température.

— DRT
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electronicscircuit1.blogspot.com/2009/03/… dit que les JFET sont également connectés en tant que diodes pour une faible fuite

— endolith

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NMOS connecté en configuration diode:

schématique

^{simuler ce circuit - Schéma créé à l'aide de CircuitLab}

Étant donné que Gate et Drain sont court-circuités, la condition de saturation suivante est toujours valable:

V_{ré S} > V_{g S} - V_{T}

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

$V_{DS}>V_T$

$V_{GS}=V_{DS}$

{je}_{ré S} = μ C_{o X} \frac{W}{2 L} (V_{ré S} - V_{T})^{2}

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

La résistance équivalente de cet appareil est:

R = \frac{V_{ré S}}{{je}_{ré S}} = \frac{2 L}{W} \frac{1}{μ C_{o X}} \frac{V_{ré S}}{(V_{ré S} - V_{T})^{2}}

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

Vous pouvez maintenant voir que la résistance équivalente peut être contrôlée en modifiant les dimensions du transistor ( $W$ , $L$ ).

Cependant, cette résistance n'est pas constante - elle dépend du biais appliqué. C'est mauvais, mais ce n'est pas que vous ayez trop d'alternatives dans les circuits intégrés (vous pouvez implémenter des résistances de précision par différentes techniques, mais elles sont généralement coûteuses).

Du côté positif - il existe de nombreuses applications qui ne nécessitent pas de précision dans les résistances.

Pouvez-vous implémenter une grande résistance avec un transistor connecté par diode? Oui. Il existe deux approches:

Transistor long et étroit
Veiller à ce que $V_{DS}$ ne monte pas beaucoup plus $V_T$

Cependant, une "grande" résistance dans un circuit intégré n'est pas la même chose qu'une grande résistance comme un composant discret - dans le circuit intégré, toutes les résistances sont relativement faibles.

— Vasiliy
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Dans certains produits sensibles aux coûts (jouets ou jeux électroniques bon marché par exemple), il peut économiser 0,01 $ par unité pour remplacer une diode par un transistor dans la situation suivante.

Si vous avez 5 transistors et une diode dans le circuit et qu'il n'y a pas d'exigences de signal particulièrement exotiques, le remplacement de la diode par un transistor supplémentaire signifie que vous avez un élément de moins (la diode) dans votre nomenclature et augmentez simplement la quantité du transistor par 1, ce qui, à grande échelle, peut produire des économies substantielles (par unité) lors de l'achat de pièces en plus grandes quantités.

Il y a aussi des avantages secondaires à cela ...

Le fabricant peut utiliser moins de bobines sur ses machines pick and place, ce qui économise du temps, de l'argent et de la maintenance.
L'obsolescence est moins un problème avec moins de pièces dans le produit.

— Wossname
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Je ne peux pas vous donner de détails techniques mais les MOSFET sont utilisés comme diodes d'écrêtage dans les pédales d'effets d'instruments telles que les pédales de distorsion pour guitare. Une recherche du schéma fuzz Mad Professor Fire Red vous montrera comment cela est mis en œuvre. Cependant, dans le schéma, il montre le drain et la source liés ensemble. C'est peut-être juste une erreur de quiconque a tracé le circuit d'origine. Mais cela devrait vous donner une idée d'une autre façon d'utiliser un transistor MOSFET comme diode.

J'espère que ça aide un peu.

— chuckbuick
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