我可以在紧要关头用 BJT 替换二极管吗?

电器工程 晶体管 bjt
2022-01-15 21:36:05

我正在尝试学习这些晶体管的器件物理特性。如果我没有二极管并且真的需要一个来完成我的电路,我可以用 BJT 的发射极和基极替换二极管吗?或者BJT由二极管结制成的想法只是一个类比。

2个回答

您可以做的是用二极管连接的BJT 替换二极管:通过将基极和集电极连接在一起制成的两端器件。有时二极管是在集成电路上以这种方式制造的。实际使用 BJT 作为二极管的一个很好的理由是您可以紧密匹配另一个相同类型的 BJT。例如,如果您尝试使用分立元件构建电流镜,这很有用。如果两个器件具有相同的电压-电流曲线,并且彼此靠近(热耦合),则镜像是准确的,并且没有热失控。请注意电流镜电路原理图如何显示二极管连接的 BJT,而不是二极管。

顺便说一句,使用一些电阻器,您可以将晶体管变成另一个两端器件,即VBE 乘法器(又名“橡胶二极管”)。通过改变电阻值,您可以使橡胶二极管表现出不同的电压降。二极管接法的BJT可以看作是橡胶二极管的一种特殊情况,其中一个电阻是无限大的(因为基极和发射极之间没有连接),另一个是零欧姆(基极和集电极相连)。

但问题是,我们为什么不单独使用基极-发射极二极管(让集电极断开)。虽然它可以用作二极管,但连接二极管的 BJT 的优点是大部分电流流过集电极。在二极管连接的布置中,BJT 不会饱和,因此电流根据晶体管的 β 在基极和集电极之间分流。如果您只使用基极和发射极端子,那么您只是在推动基极电流。晶体管的构造通常假设基极电流(因此处理能力)与集电极电流相比较小。

(连接二极管的晶体管不会饱和,因为集电极和基极二极管不能正向偏置。当两个二极管都正向偏置时会发生晶体管饱和。)

是的,你可以在一些限制内。BE 和 BC 结是二极管,但双极晶体管不止两个背靠背的二极管。二极管被制成三明治结构,因此每个结的耗尽区延伸到另一个。

您可以将 BE 结用作二极管或 BC 结,但正如 Kaz 所说,如果您想要一个整体二极管,将 C 和 B 短接更有效。这为您提供了更高的正向电流额定值。底座不适用于处理大电流。

缺点是二极管的反向电压会比较差。查看 BJT 数据表,您会发现最大反向 BE 电压很低,通常比最大 CE 电压低很多。如果你能忍受低反向电压,那么集电极和基极短接的BJT可以用作普通的硅二极管。