¿Qué hace (PNP) BJT con CE en corto?

Estaba navegando por la hoja de datos de TI para un LM78L05 y noté el esquema de esta aplicación:

Observe cómo Q2 tiene su colector y emisor en corto. No puedo decir que haya visto eso antes y la búsqueda no mostró nada.

¿Qué papel jugaría Q2 en esa configuración?

Sospecho que es un diodo, pero no puedo entender por qué un diodo viejo no funcionaría mejor y sería mucho más barato. La hoja de datos 2N4033 lo describe como un transistor de RF planar de silicio PNP de uso general.

Creo que se burlaron. El recopilador en corto a base es más común, más lógico, y probablemente más preciso y más confiable. Si desconecta su colector del emisor y lo conecta a la base, obtendrá un espejo actual o un multiplicador actual. Google "espejo actual". (Sobre este tema, ignore el artículo de Wikipedia). Verá esquemas de variaciones utilizando dos BJT: dos NPN en el riel 0V o -V, o dos PNP en el riel + V. (Pero no muchos dan aplicaciones prácticas como este amplificador de potencia). El factor de escala se decide por la relación de las dos resistencias de emisor. Pero la precisión de la escala está controlada por la coincidencia V _BE . Para el mejor V _BEcoinciden, los transistores deben ser del mismo tipo, y sus temperaturas deben mantenerse cerca, montándolos en el mismo disipador de calor (aunque Q1 tiene muy poca disipación). Por supuesto, un diodo simple funciona, pero la coincidencia no es tan buena. Poner el diodo simple en el disipador de calor con el transistor podría ser una mejora.

Volver a dibujar su circuito hace que sea más obvio lo que está sucediendo. Q2 y R2 reducen el voltaje de entrada al regulador, para medir la corriente que está tirando (la mayoría de la cual va a la carga). Las rutas Q1 y R1 4 veces la corriente Q2 alrededor del regulador a la carga. El regulador aún regula + 5V en la carga, a pesar de que el 80% de la corriente se entrega a través de Q1. (R3 es más sutil. Reduce la porción de Q1 de la corriente de carga cuando la corriente de carga es pequeña. El regulador también envía algo de corriente a tierra. Sin R3, el espejo de corriente también multiplica esa corriente, lo que causaría que el voltaje de salida exceda + 5V, un desastre. Con este desequilibrio deliberado, uno podría argumentar que la precisión del V _BE la coincidencia no es tan importante, por lo que un transistor de coincidencia en Q2 no es tan importante, por lo que el diodo o el transistor mal conectado no es un problema).

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

Del Manual del Regulador Lineal de Semiconductores de 1980 , la sección 7.1.3 tiene un High Current Regulator with Short Circuit Limit During Output Shortsdiseño idéntico, pero Q2 es un simple Diodo D.

Este circuito de refuerzo de corriente aprovecha las características internas de limitación de corriente del regulador para proporcionar también protección de corriente de cortocircuito para el refuerzo. El regulador y comparten la corriente de carga en la relación establecida entre y siR 2 R 1 V d = V b e ( Q 1 $Q1$$R2$$R1$$V_d = V_{be}(Q1)$

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

Durante salidas cortas

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

Si el regulador y tienen la misma resistencia térmica y el disipador de calor del transistor de paso tiene veces la capacidad del disipador de calor del regulador, la protección térmica (apagado) del regulador también se extenderá a . Algunos transistores sugeridos se enumeran a continuación.0 j C R 2 / R 1 Q $Q1$$0jC$$R2/R1$$Q1$

El diferencial mínimo de voltaje de entrada a salida del circuito regulador aumenta con una caída de diodo más la caída de Vr1.

Teniendo en cuenta el diseño idéntico, y NatSemi es la fuente de los diseños, el Q2 PNP CE en corto actuará de la misma manera. Como sugiere @Robherc, es probable que se use como un par emparejado, para proporcionar una ganancia de rendimiento en comparación con un diodo aleatorio que tendría un rendimiento muy diferente. Sin igual, sospecho que las diferentes curvas IV pueden conducir a condiciones excesivas o en condiciones actuales, o a demasiados ciclos / oscilaciones. Por supuesto, dado que la nota de aplicación sugiere un diodo, probablemente ese no sea el caso.

Esta protección contra cortocircuitos se agrega debido a que el uso de un transistor de paso externo evita que la protección interna contra cortocircuitos funcione. Simplemente podría omitirse si no se necesita protección contra cortocircuitos.

Supongo que están usando el transistor en cortocircuito CE para compensar / equilibrar el voltaje de compensación BE de Q1.

Mientras que un diodo podría cumplir técnicamente la misma función, el uso de un transistor adaptado debería dar una respuesta más similar.

Un transistor es como dos diodos en paralelo cuando cortocircuita C y E juntos. He oído hablar de usar NPN como diodos solo con NP (pero ¿por qué hacer eso cuando puedes obtener un diodo? Creo que recuerdo haberlo intentado cuando era un niño que experimentaba con la electrónica. Nunca los he usado en la configuración de la pregunta esquemático.

En esta configuración, casi tienen la misma curva IV, pero el NPN no funciona igual que un diodo cuando está en el barrido negativo, como lo harían dos diodos consecutivos. Observe que todos los nodos tienen la misma curva, excepto 2 y 4. No puedo hablar de la configuración del mundo real, ya que en realidad no he usado un transistor como este, pero hizo casi lo que pensé que haría.

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

Un transistor conectado de esta manera actúa como un diodo con tiempos de encendido y apagado SUPER rápidos, así como una resistencia de avance súper baja.