Posso (ab) usar um transistor como um diodo de proteção ESD?

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A especificação MIDI sugere um diodo de comutação rápida para proteger o LED do acoplador óptico contra ESD que pode exceder sua tensão reversa:

Entrada MIDI, diodo destacado

Mas este é o único diodo usado; Eu poderia simplificar a lista técnica se pudesse substituí-la por algum componente já usado em outras partes do circuito. Então, por que não usar uma junção PN de um transistor de uso geral?

Comparado ao 1N4148 , o 2N3904 possui tensões de quebra reversa menores, mas isso não importaria nesta aplicação porque o LED prende essas tensões. Outros parâmetros como capacitância ou corrente máxima são comparáveis. Então, parece que o transistor funcionaria, não?

BJT como diodo - escolhas

E qual junção deve ser usada, base / emissor, base / coletor ou ambos? E o que fazer com a junção não utilizada?

CL.
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Respostas:

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Sim, não há problema. Basta conectar o coletor à base e usá-lo como diodo. Nenhum abuso envolvido. Um diodo, mesmo um LL4148, é um pouco mais resistente que um transistor conectado a diodo, mas isso não deve ser um problema aqui.

Aqui está o pequeno overshoot na resposta com o LED aberto e um 2N3904 conectado como sugeri (entrada de +/- 10V através de um resistor 220R), tempos de subida e descida de 10ns simulados no LTSpice com tamanho de passo máximo de 1ns:

insira a descrição da imagem aqui

Spehro Pefhany
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Sinceramente, ainda não tentei. Então, eu vou "na teoria".

trr

Veja a figura 35 na folha de dados OP77 da Analog. Você verá algo parecido com o que está falando. No entanto, eles estão usando a junção BC, provavelmente devido à maior tensão de ruptura. (A junção BE geralmente não tolera muito - 5 ou 6 volts, frequentemente.)

20kV

jonk
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O relatório de aplicação da Ferranti E-Line Transistor Applications discute as várias conexões de diodo (p. 70):

Usando o ZTX300 (BCW10) como um diodo

Três métodos possíveis de conexão são descritos:

  1. Coletor / Base (com o emissor conectado à base).
    Essa conexão fornece um diodo com um tempo médio de recuperação, pequena capacitância e alta tensão reversa determinada pela junção coletor-base.
  2. Base / Emissor (coletor conectado à base).
    O diodo possui um curto tempo de recuperação, pequena capacitância e baixa voltagem reversa, determinando a junção base-emissor.
  3. Base / Emissor (coletor conectado ao emissor).
    O diodo possui um longo tempo de recuperação reversa, uma grande capacitância e uma baixa voltagem reversa determinada pela junção base-emissor.

transistor como conexões de diodo

Method of   Recovery Time nSec.        Capacitance pF
Connection  IF=IR=10mA. R=50Ω    at zero   at reverse voltage
                                 voltage   -10V      -5V
----------  -------------------  -------  --------  --------
 1            89                   7        3
 2             2.7                 7                  3.5
 3           244                  13                  5.5

O tempo de recuperação indicado é o intervalo entre o pulso de entrada negativo que atinge 10% do seu valor final e a corrente reversa que atinge 10% do seu valor máximo.

O gráfico mostra a variação da capacitância com a tensão reversa.

variação de capacitância com tensão reversa

Portanto, a conexão 2 daria o comportamento mais semelhante ao 1N4148.

CL.
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0

Acho que a mais alternativa ao diodo é o número esquemático 2, uma confederação a ser adotada é que você use um resistor entre o emissor e a base para proteger o transistor.

kld_rm
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Proteger contra o que? Por que um diodo não precisaria da mesma proteção?
CL.
Normalmente, o diodo e o transistor precisam de um resistor de limitação de corrente, pois podem ser queimados através do efeito Jul.
Kld_rm
@kld_rm Eu acho que você pode querer elaborar sobre o "efeito Jul", talvez você quis dizer Joule Effect?
Sam
@ Sam sim eu faço, eu carne efeito Joule. Obrigado
kld_rm
Normalmente dizemos apenas I2R (ou perdas resistivas) em vez do efeito joule, os engenheiros abreviam tudo, é por isso que é mais provável que você escute um engenheiro mais velho chamando um resistor de 3,3 k ohms de 3 'kay' 3 ou que eles precisam a 10 'Mike' ou um boné 100 'sopro', estamos com preguiça de usar as palavras cheias;)
Sam