(PNP) BJT với CE rút ngắn làm gì?

Tôi đã duyệt qua biểu dữ liệu TI cho LM78L05 và nhận thấy sơ đồ ứng dụng này:

Lưu ý cách Q2 có bộ thu và bộ phát của nó được rút ngắn. Tôi không thể nói rằng tôi đã từng thấy điều đó trước đây và tìm kiếm không bật lên bất cứ điều gì.

Q2 sẽ đóng vai trò gì trong cấu hình đó?

Tôi nghi ngờ một diode, nhưng không thể hiểu tại sao một diode cũ đơn giản sẽ không hoạt động tốt hơn và rẻ hơn rất nhiều. Bảng dữ liệu 2N4033 mô tả nó như một bóng bán dẫn PNP Silicon Planar RF Mục đích chung.

Tôi nghĩ rằng họ đã bị ngớ ngẩn. Collector rút ngắn về cơ sở là phổ biến hơn, logic hơn, và có lẽ chính xác hơn và đáng tin cậy hơn. Nếu bạn ngắt kết nối bộ thu của chúng khỏi bộ phát và kết nối nó với cơ sở, bạn sẽ có được một nhân bản hiện tại hoặc hệ số nhân hiện tại. Google "gương hiện tại". (Về chủ đề này, bỏ qua bài viết Wikipedia.) Bạn sẽ thấy sơ đồ của các biến thể bằng cách sử dụng hai BJT: hai NPN trên đường ray 0V hoặc -V hoặc hai PNP tại đường ray + V. (Nhưng không nhiều người đưa ra các ứng dụng thực tế như bộ tăng cường năng lượng này.) Hệ số tỷ lệ được quyết định bởi tỷ lệ của hai điện trở phát. Nhưng độ chính xác của tỷ lệ được kiểm soát bởi trận đấu V _BE . Cho V _BE tốt nhấtphù hợp, các bóng bán dẫn phải cùng loại, và nhiệt độ của chúng phải được giữ gần, bằng cách gắn chúng trên cùng một bộ tản nhiệt (mặc dù Q1 có rất ít sự phân tán). Tất nhiên một diode đơn giản hoạt động, nhưng trận đấu không tốt bằng. Đặt diode đơn giản vào tản nhiệt với bóng bán dẫn có thể là một sự cải tiến.

Vẽ lại mạch của họ làm cho nó rõ ràng hơn những gì đang xảy ra. Q2 & R2 giảm điện áp đầu vào cho bộ điều chỉnh, để đo dòng điện mà nó đang kéo (phần lớn đi vào tải). Tuyến Q1 & R1 gấp 4 lần dòng Q2 xung quanh bộ điều chỉnh đến tải. Bộ điều chỉnh vẫn điều chỉnh + 5V trên tải, mặc dù 80% dòng điện được phân phối qua Q1. (R3 tinh tế hơn. Nó làm giảm tỷ lệ dòng tải của Q1 khi dòng tải nhỏ. Bộ điều chỉnh cũng gửi một số dòng điện xuống đất. Nếu không có R3, gương hiện tại sẽ nhân dòng điện đó, khiến điện áp đầu ra vượt quá + 5V, Một thảm họa. Với sự mất cân bằng có chủ ý này, người ta có thể lập luận rằng độ chính xác của V _BE trận đấu không quan trọng lắm, vì vậy một bóng bán dẫn phù hợp tại Q2 không quan trọng, vì vậy diode hoặc bóng bán dẫn được kết nối sai không phải là vấn đề.)

^{mô phỏng mạch này - Sơ đồ được tạo bằng CircuitLab}

Từ Cẩm nang điều chỉnh tuyến tính bán dẫn quốc gia năm 1980 , phần 7.1.3 có một High Current Regulator with Short Circuit Limit During Output Shortsbố cục giống hệt nhau, nhưng với Q2 là Diode đơn giản D.

$Q1$$R2$$R1$$V_d = V_{be}(Q1)$

$I1 = \dfrac{R2}{R1} \cdot I_{REG}$

Trong quần short đầu ra

$I1(sc) = \dfrac{R2}{R1} \cdot I_{REG}(sc)$

$Q1$$0jC$$R2/R1$$Q1$

Chênh lệch điện áp đầu vào-đầu ra tối thiểu của mạch điều chỉnh được tăng lên bởi sự sụt giảm diode cộng với sự sụt giảm Vr1.

Xem xét bố cục giống hệt nhau và NatSemi là nguồn gốc của bố cục, Q2 PNP CE bị rút ngắn sẽ hoạt động tương tự. Như @Robherc gợi ý, có khả năng nó được sử dụng như một cặp tương ứng, để cung cấp một số hiệu suất tăng so với một diode ngẫu nhiên sẽ có hiệu suất khác nhau nhiều. Chưa từng có, tôi nghi ngờ các đường cong IV khác nhau có thể dẫn đến quá hoặc trong điều kiện hiện tại, hoặc quá nhiều chu kỳ / dao động. Tất nhiên, do ghi chú ứng dụng gợi ý một diode, có lẽ không phải vậy.

Bảo vệ ngắn mạch này được thêm vào vì việc sử dụng một bóng bán dẫn vượt bên ngoài ngăn cản bảo vệ ngắn mạch bên trong hoạt động. Nó chỉ có thể được bỏ qua, nếu không cần bảo vệ ngắn mạch.

Tôi đoán là họ đang sử dụng bóng bán dẫn ngắn CE để bù / cân bằng điện áp bù BE của Q1.

Trong khi về mặt kỹ thuật, một diode có thể hoàn thành chức năng tương tự, sử dụng một bóng bán dẫn phù hợp sẽ cho phản ứng tương tự hơn.

Một bóng bán dẫn giống như hai điốt song song khi bạn rút ngắn C và E lại với nhau. Tôi đã nghe nói về việc sử dụng NPN làm điốt chỉ với NP (nhưng tại sao lại làm như vậy khi bạn có thể có một diode? Tôi nghĩ tôi nhớ đã thử điều này khi tôi còn là một đứa trẻ thử nghiệm điện tử. Tôi chưa bao giờ sử dụng chúng trong cấu hình của câu hỏi sơ đồ.

Trong cấu hình này, chúng gần như có cùng đường cong IV, nhưng NPN không hoạt động giống như một diode khi quét âm như hai điốt ngược trở lại. Lưu ý rằng tất cả các nút có cùng một đường cong ngoại trừ 2 và 4. Tôi không thể nói về cấu hình thế giới thực vì tôi chưa thực sự sử dụng một bóng bán dẫn như thế này nhưng nó đã làm gần như những gì tôi nghĩ.

^{mô phỏng mạch này - Sơ đồ được tạo bằng CircuitLab}

Một bóng bán dẫn được kết nối như thế này hoạt động như một diode với thời gian bật và tắt cực nhanh, cũng như điện trở cực thấp.