¿Por qué uniría un diodo a la base de un BJT?

Está ahí para mantener la corriente del transistor menos susceptible a los cambios de temperatura.

En el caso de Q1 :

Supongamos que en lugar de tener R1 y D1 , Q1base se conectó directamente a tierra.
La corriente del emisor sería: $$ I_ {e} = \ frac {20V - V_ {be}} {R_ {2}} $$

Puedes ver que Es decir, es susceptible a variaciones en Vbe , que tiene una dependencia conocida de la temperatura ( T ), por lo que puedes bien expresalo como: $$ I_ {e} (T) = \ frac {20V - V_ {be} (T)} {R_ {2}} $$

Pero con el diodo, si están emparejados y unidos térmicamente: $$ V_ {diodo} (T) = V_ {be} (T) $$

Así que ahora: $$ I_ {e} = \ frac {20V + V_ {diodo} (T) -V_ {be} (T)} {R_ {2}} $$ Lo que simplifica a: $$ I_ {e} = \ frac {20V} {R_ {2}} $$ Independiente de Vbe y sus variaciones con la temperatura.

El diodo está proporcionando efectivamente la pequeña compensación de voltaje que se necesitaría para compensar los cambios Vbe con T para mantener una corriente constante.

Es una forma de compensación de temperatura. Mientras el diodo y el transistor estén a la misma temperatura, la variación en la V _F del diodo rastrea la V _BE del transistor, manteniendo la corriente de colector más constante. p>     

El diodo está ahí para proporcionar aproximadamente la misma caída de voltaje que la unión B-E del transistor. A menudo esto se hace con un segundo transistor emparejado en lo que se llama la configuración de espejo actual :

Mire esto detenidamente y vea cómo Q2 generará la corriente proveniente de su colector como lo que dibuje I1. Esto se usa en circuitos integrados sin las resistencias. Funciona porque dos transistores uno al lado del otro que se ejecutaron a través del mismo proceso están bien emparejados.

El diodo se usa para crear un punto de polarización preciso que está aproximadamente a 0.7 V por encima del voltaje de retorno común. Este punto de polarización es relativamente inmune a los cambios en la tensión de alimentación. Ya sea que el voltaje positivo sea de 9V o 20V, la parte superior del diodo estará a 0.7V. Si reemplazamos el diodo con una resistencia, el punto de polarización no tendría esta propiedad. Su voltaje variará con el voltaje de alimentación. Duplique el voltaje de suministro de 9V a 18V, y su voltaje también se duplicará.

¿Por qué el circuito desea mantener la polarización exactamente en una caída de diodo sobre el suelo? Lo que se hará es colocar el emisor de Q1 (parte superior de R2) a un potencial de tierra aproximadamente, debido a la caída del diodo en la unión BE del transistor. Así, el emisor es un "terreno virtual". No está claro por qué es importante sin más información sobre el circuito: dónde se usa, con qué propósito y cualquier nota racional del diseñador.

Es decir, ¿por qué no se puede conectar a tierra la base de Q1, lo que resulta en un punto de polarización que es solo 0.7V más bajo? Tal vez no hay razón. Los diseñadores no siempre hacen las cosas por razones racionales, sino por razones "rituales". Parece que el diseñador quería que la caída de voltaje en R2 fuera precisamente de 20V. Observe cómo se especifica R2 como 4.99K, que es ridículamente preciso. Una resistencia de 5K de tolerancia del 1% podría estar en cualquier lugar entre 4.95K y 5.05K. Una resistencia de 4.99K no es algo que realmente pueda salir y comprar, por lo que no puede construir este circuito como se especifica, a menos que use una resistencia variable y use su potenciómetro digital para ajustar esa resistencia a 4.99K. El suministro de -20V debe ser igual de preciso para que un valor tan preciso de R2 tenga sentido. La corriente a través de R2 (y, por lo tanto, la corriente del colector de Q1) variará con la tensión de alimentación negativa.