क्या मैं (ab) एक ट्रांजिस्टर का उपयोग ESD सुरक्षा डायोड के रूप में कर सकता हूं?

Question

मिडी विनिर्देश पता चलता है एक तेजी से स्विचन डायोड optocoupler ESD के खिलाफ एलईडी है कि अपनी रिवर्स वोल्टेज पार कर सकते हैं की रक्षा के लिए:

लेकिन यह केवल डायोड का उपयोग किया जाता है; मैं BOM को सरल बना सकता हूं अगर मैं इसे सर्किट में पहले से इस्तेमाल किए गए कुछ घटक के साथ बदल सकता हूं। तो क्यों नहीं एक सामान्य प्रयोजन ट्रांजिस्टर के पीएन जंक्शन का उपयोग करें?

1N4148 की तुलना में , 2N3904 में छोटे उलट टूटने वाले वोल्टेज हैं, लेकिन इस एप्लिकेशन में यह बात नहीं होगी क्योंकि एलईडी ऐसे वोल्टेज को क्लैम्प करता है। समाई या अधिकतम वर्तमान जैसे अन्य पैरामीटर तुलनीय हैं। तो ऐसा लगता है कि क्या ट्रांजिस्टर काम करेगा, नहीं?

और किस जंक्शन का उपयोग किया जाना चाहिए, बेस / एमिटर, बेस / कलेक्टर, या दोनों? और अप्रयुक्त जंक्शन के साथ क्या करना है?

Answer 1

हां, कोई समस्या नहीं है। बस कलेक्टर को आधार से कनेक्ट करें और डायोड के रूप में उपयोग करें। कोई दुरुपयोग शामिल नहीं है। एक डायोड, यहां तक ​​कि एक LL4148, डायोड से जुड़े ट्रांजिस्टर की तुलना में थोड़ा अधिक बीहड़ है लेकिन यहां एक मुद्दा नहीं होना चाहिए।

यहाँ एलईडी ओपन के साथ प्रतिक्रिया में मामूली ओवरशूट है और एक 2N3904 जुड़ा हुआ है जैसा कि मैंने सुझाव दिया (+ 220-8 रेज़र के माध्यम से + 10V इनपुट), 10ns वृद्धि और 1 गुना अधिकतम चरण आकार के साथ LTSpice में सिम्युलेटेड बार।

Answer 2

मैंने ईमानदारी से इसकी कोशिश नहीं की है। तो मैं जा रहा हूँ "सिद्धांत पर।"

आप शायद बीसी या बीई जंक्शन का उपयोग कर सकते हैं। मैं हालांकि BJT को डायोड-कनेक्ट करने की सलाह नहीं दूंगा। यदि आप बस गति की तलाश कर रहे हैं, और चूंकि आप रिवर्स वोल्टेज सहिष्णुता की तलाश नहीं कर रहे हैं, तो आप शायद अधिक प्राप्त करेंगे$t_{rr}$BE जंक्शन से बाहर। क्योंकि आधार इतना पतला है (डिजाइन से), मैं बहुत तेजी से प्रतिक्रिया की उम्मीद करूंगा - तेजी से स्विचिंग डायोड के आदेश पर। रिसाव लगभग निश्चित रूप से बहुत बेहतर होगा, भी। खासकर बीई जंक्शन के साथ।

एनालॉग से OP77 डेटाशीट में आंकड़ा 35 पर एक नज़र डालें। आपको कुछ दिखाई देगा जैसे आप क्या बात कर रहे हैं। हालांकि, वे बीसी जंक्शन का उपयोग कर रहे हैं, शायद इसलिए कि बड़े ब्रेकडाउन वोल्टेज के कारण। (बीई जंक्शन आमतौर पर ज्यादा बर्दाश्त नहीं करता है - 5 या 6 वोल्ट, अक्सर।)

हालांकि, एक ESD डायोड के रूप में? मुझे नहीं पता कि क्या है$20\:\textrm{kV}$ स्टैटिक जैप कर सकते हैं।

Answer 3

फेरेंटी की आवेदन रिपोर्ट ई-लाइन ट्रांजिस्टर एप्लीकेशन विभिन्न डायोड कनेक्शन (पृष्ठ 70) पर चर्चा करती है।

एक डायोड के रूप में ZTX300 (BCW10) का उपयोग करना

कनेक्शन के तीन संभावित तरीकों का वर्णन किया गया है:

1. कलेक्टर / बेस (आधार से जुड़े एमिटर के साथ)।
   यह कनेक्शन कलेक्टर-बेस जंक्शन द्वारा निर्धारित मध्यम वसूली समय, छोटे समाई और उच्च रिवर्स वोल्टेज के साथ एक डायोड देता है।
2. आधार / एमिटर (आधार से जुड़ा कलेक्टर)।
   डायोड में एक छोटा वसूली समय, छोटा समाई है, और एक कम रिवर्स वोल्टेज ने बेस-एमिटर जंक्शन निर्धारित किया है।
3. बेस / एमिटर (एमिटर से जुड़ा कलेक्टर)।
   डायोड में लंबे समय तक रिवर्स रिकवरी समय, एक बड़ा समाई और बेस-एमिटर जंक्शन द्वारा निर्धारित कम रिवर्स वोल्टेज होता है।

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

उद्धृत किया गया पुनर्प्राप्ति समय नकारात्मक इनपुट पल्स के बीच का अंतराल है जो इसके अंतिम मूल्य का 10% प्राप्त करता है और रिवर्स वर्तमान अपने अधिकतम मूल्य का 10% प्राप्त करता है।

ग्राफ रिवर्स वोल्टेज के साथ समाई की भिन्नता को दर्शाता है।

तो कनेक्शन 2 1N4148 के समान व्यवहार देगा।

Answer 4

मुझे लगता है कि डायोड के लिए सबसे अधिक विकल्प योजनाबद्ध संख्या 2 है, लिया जाने वाला एक परिसंघ यह है कि आपको ट्रांजिस्टर की सुरक्षा के लिए एमिटर और बेस के बीच एक अवरोधक का उपयोग करना चाहिए।

Comments

किससे बचाव? डायोड को समान सुरक्षा की आवश्यकता क्यों नहीं होगी?

— सीएल।

आम तौर पर डायोड और ट्रांजिस्टर दोनों को एक वर्तमान सीमा अवरोधक की आवश्यकता होती है क्योंकि उन्हें जुल-प्रभाव के माध्यम से उड़ाया जा सकता है।

— kld_rm

@kld_rm मुझे लगता है कि आप "जुल-प्रभाव" पर विस्तार से विचार कर सकते हैं क्या आपका मतलब जूल प्रभाव था?

— सैम

@ मैं हाँ मैं करता हूँ, मैं जूल-प्रभाव का मांस खाता हूँ। धन्यवाद

— kld_rm

हम आमतौर पर जूल प्रभाव के बजाय I2R (या प्रतिरोधक नुकसान) कहते हैं, सब कुछ इंजीनियर शॉर्टहैंड करते हैं, इसीलिए आप एक पुराने इंजीनियर को 3.3 किलो ओम अवरोधक 3 'का' 3 रोकनेवाला कहते हुए सुन सकते हैं, या उन्हें ज़रूरत है 10 'माइक' या 100 'पफ' कैप, हम पूर्ण शब्दों का उपयोग करने के लिए बहुत आलसी हैं;)

— सैम