¿Puedo (ab) usar un transistor como diodo de protección ESD?

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La especificación MIDI sugiere un diodo de cambio rápido para proteger el LED del optoacoplador Contra ESD que podría exceder su voltaje inverso:

Peroesteeselúnicodiodousado;Podríasimplificarlalistadematerialessipudierareemplazarlaconalgúncomponentequeyasehayautilizadoenotraspartesdelcircuito.Entonces,¿porquénousarunauniónPNdeuntransistordepropósitogeneral?

Comparadoconel 1N4148 , el 2N3904 tiene voltajes de ruptura inversa más pequeños, pero esto no importaría en esta aplicación porque el LED fija tales voltajes. Otros parámetros como la capacitancia o la corriente máxima son comparables. Entonces, parece que el transistor funcionaría, ¿no?

¿Y qué unión se debe usar, base / emisor, base / colector, o ambos? ¿Y qué hacer con el cruce no utilizado?

    
pregunta CL.

4 respuestas

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Sí, no hay problema. Simplemente conecte el colector a la base y úselo como diodo. No hay abuso involucrado. Un diodo, incluso un LL4148, es un poco más resistente que un transistor conectado a diodo, pero eso no debería ser un problema aquí.

Aquí está el ligero exceso de respuesta en la respuesta con el LED abierto y un 2N3904 conectado como sugerí (entrada de +/- 10V a través de una resistencia 220R), tiempos de subida y caída de 10 ns simulados en LTSpice con 1ns de tamaño de paso máximo:

    
respondido por el Spehro Pefhany
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Sinceramente, no lo he probado. Así que voy a ir "en teoría".

Probablemente pueda usar la unión BC o BE. Sin embargo, no recomendaría la conexión de diodo al BJT. Si solo está buscando velocidad, y dado que no está buscando una tolerancia de voltaje inverso, es probable que obtenga más \ $ t_ {rr} \ $ de la unión BE. Debido a que la base es tan delgada (por diseño), esperaría respuestas muy rápidas, en el orden de los diodos de conmutación rápida. Las fugas seguramente también serán mucho mejores. Especialmente con la unión BE.

Eche un vistazo a la figura 35 en la hoja de datos de OP77 de Analog. Verás algo como lo que estás hablando. Sin embargo, están utilizando la unión BC, probablemente debido al mayor voltaje de ruptura. (La unión BE generalmente no tolera mucho, 5 o 6 voltios, a menudo).

Sin embargo, como un diodo ESD? No tengo idea de lo que podría hacer un \ $ 20 \: \ textrm {kV} \ $ static zap.

    
respondido por el jonk
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El informe de aplicación de Ferranti Aplicaciones de transistores E-Line analiza las diversas conexiones de diodos (pág. 70):

  

Uso del ZTX300 (BCW10) como diodo

     

Se describen tres posibles métodos de conexión:

     
  1. Colector / Base (con el emisor conectado a la base).
      Esta conexión proporciona un diodo con un tiempo de recuperación medio, pequeña capacitancia y alto voltaje inverso determinado por la unión colector-base.
    2.   
  2. Base / Emisor (colector conectado a la base).
      El diodo tiene un tiempo de recuperación corto, una pequeña capacitancia y un bajo voltaje inverso que determina la unión base-emisor.
    3.   
  3. Base / Emisor (colector conectado al emisor).
      El diodo tiene un largo tiempo de recuperación inversa, una gran capacidad y un bajo voltaje inverso determinado por la unión base-emisor.
    4.   

MethodofRecoveryTimenSec.CapacitancepFConnectionIF=IR=10mA.R=50Ωatzeroatreversevoltagevoltage-10V-5V----------------------------------------------------1897322.773.53244135.5
    

Eltiempoderecuperaciónindicadoeselintervaloentreelimpulsodeentradanegativoquealcanzael10%desuvalorfinalylacorrienteinversaquealcanzael10%desuvalormáximo.

    

Elgráficomuestralavariacióndelacapacitanciaconelvoltajeinverso.

    

Entonces, la conexión 2 daría el comportamiento más similar al 1N4148.

    
respondido por el CL.
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Creo que la mayor alternativa al diodo es el número esquemático 2, una confederación que se debe tomar es que debes usar una resistencia entre el Emisor y la base para proteger el transistor.

    
respondido por el kld_rm

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