Как сделать транзистор из двух диодов

Обновлено: 08.07.2024

Все кто имеет книгу Шило В.Л.0"Популярные цифровые микросхемы" или другую подобную книгу, читали в ней, что транзистор Шоттки получается из обычного, если между базой и коллектором включить диод Шоттки в обратном переходу транзистора направлении(для более быстрого рассасывания неосновных носителей в p-n коллекторном переходе транзистора). Возможно ли таким образом создать транзистор Шоттки из любого простого(допустим того же кт610, подключив между его базой и коллектором диод типа кд922 или помощнее) , который затем с успехом можно было бы применить хоть в том же смесителе или еще где-нибудь(УВЧ, ПЧ)? Или на самом деле у Шило дано упрощенное описание процесса и не все так просто?

Подозреваю, делать таким образом транзистор Шоттки - все равно, что пытаться из двух диодов собрать биполярный транзистор. Идея изначальная была в том, чтобы при работе в ключевом режиме транзистор не уходил в насыщение и быстрее закрывался.

Если Вы используете относительно низкочастотный транзистор, то у него емкость коллекторного перехода излишне велика, и никакими диодами ее, увы, не убавить, скорее наоборот :-( Попробовать, конечно, интересно, но. Как говорит коллега, идея элегантная, но работать не будет.

Идея в том чтобы быстрее рассасывались неосновные носителе в p-n переходе, а поставленный таким образом диод будет эту задачу выполнять, а не в том чтобы уменьшить емкость коллекторного перехода. Может конечно транзистор Шоттки не получится, но увеличение его предельной частоты работы видимо все-таки произойдет. Но насколько?

Если транзистор работает с отсечкой тока, то действительно диод будет способствовать рассасыванию неосновных носителей в базе транзистора (точнее ограничивать их генерацию) и его более быстрому закрыванию. Но уже одним корпусом диода Вы добавите к коллекторному переходу несколько пикофарад, что затормозит открывание транзистора. Диод должен быть на кристалле транзистора.

Кстати из двух диодов транзистор сделать не получится в силу того что базовый переход будет не целиком состоять из p или n проводимости, а будет разделен металлическими выводами диодов. Поэтому ваша аналогия не совсем уместна.
В силу этого замечания может так просто транзистор Шоттки также нельзя "сделать", но тогда возникает другой вопрос, если такой транзистор можно сделать в микроминиатюрном исполнении(как делается в микросхемах ттлш) специальными технологиями напыления , почему не делаются отдельные такие транзисторы.

Аналогия про два диода, конечно, некорректная. Это я просто для иллюстрации "вспургнул".

А почему отдельные транзисторы не делают. Трудно сказать, видимо, есть какие-то технологические тонкости, о которых ведомо лишь узким специалистам. А может просто исторически сложилось так.

Тут подумалось, что ответ прост. Не делают видимо потому, что они "заточены" под переключательный режим, а линейный(или усилительный) режим у них получается слишком узкий и небольшой или вообще никакой, поэтому как усилительный транзистор он просто не работает. А как переключательный транзистор характеристики не выше чем у вспомогательного диода шоттки, т.е. например в смесителях можно обойтись только одними диодами. Т.е. если уместно так выразиться - получается транзистор только для специфически цифрового режима использования.

Сейчас смотрю в учебник и не нахожу там никаких причин для того что бы из отдельного обычного транзистора не получить транзистор Шоттки. Емкость, конечно, добавиться, но мизернейшая.
Кстати, в каком то из номеров журнала "Радио" года эдак за 80-ые встречал описание патента, де вместо диода Шоттки использован туннельный диод. С механизмом я так тогда и не разобрался, а статейку утерял.

Принцип работы транзистора основан на инжекции в области эмиттер-база и экстракции носителей заряда в области коллектор-база. Что бы обеспечить эти условия формируют структуры на кристалле с определённым типом и значением проводимости. Транзистор представляет из себя два pn перехода. Действительно вроде бы как два диода. Но только не автономных, а сформированных в одной структуре, где надо учитывать диффузию и прочие эффекты. Чтобы диод шоттки обеспечил возложенную на него функцию он должен быть конструктивно "вмонтирован" в структуру. Так что подключение внешнего диода не принесет желаемого результата. Попытался на пальцах объяснить. Наверное получилось не очень :-( Чтобы более менее вникнуть в процессы необходимо знание квантовой механики и в особенности модели "Зонная теория".

Даже не знаю что посоветовать (из скачиваемого). Сам пытался для себя по современным технологиям что то найти, но все что написано - весьма поверхностно. Можно попробовать поиск с ключевым словом "микроэлектроника" или "микроэлектронные технологии". А так дома бумажная литература есть, с давнишних времён. А вообще по этой тематике ничего лучше не видел чем переводные книги японских авторов (издательство "Мир"). Сам попробую поискать, если что попадется то подкину ссылку.

Транзисторы вместо диодов в выпрямителе.

Перечитывал я сегодня койкакую инфу по схемотехнике и наткнулся в одном месте на фразу типа "транзисторы включены диодами", так вот меня и посетила идея поставить в блок питания вместо моста из диодов (все стараются Шоттки ставить, а они капризные и дорогие) мост из транзисторов - у них ведь граничная частота - мегагерцы - коммутация будет лучше любых диодов. Промоделировал я это дело на мультисиме (так для лучшего умозрения) и правда - на диодном мостике довольно сильные скачки напряжения показывает, а на транзисторном их вообще нет. Хотелось бы услышать мнение специалиста по этому поводу - я ведь в схемотехнике довольно поверхностно разбираюсь - может не знаю чего-то важного, что этому мешает ( а то бы все уже давно так и делали?)

Fenyx, Могу сказать только то что диоды шоттки совсем не дорогие, если их сравнивать с обычными диодами с близкими параметрами. (кроме максимального обратного напряжения)

Транзисторы более подходят для синхронного выпрямления и когда требования к БП очень высокие, тем более для того чтобы реализовать скоростные характеристики транзисторов, желательно ими управлять извне. А диодов вполне хватает для выпрямления низких частот, к тому же шоттки выпускаются и с обратным напряжением не менее 200В. Получается что для очень большого числа применений всегда можно найти подходящие диоды.

Об этом и речь. Для звука требования к БП как раз очень высокие.
Задача такая - как устранить или растянуть импульсы зарядного тока? Если бы ВАХ диодов проходила через начало координат, то зарядный ток нарастал бы более плавно с началом каждого полупериода. У меня тоже в последнее время сидит в голове эта мысль - попробовать как-нибудь примострячить в выпрямитель транзисторы. Возможно, и с управлением ими от отдельной обмотки трансформатора. Типа управляемые сопротивления в цепи зарядки конденсаторов фильтра.
Идея WP с "перекальным" трансформатором, конечно, сильна. Но вот в моём частном случае, есть достаточное количество готовых 500-ваттных трансов на Ш-железе, там только отмотать лишнее со вторички, работы минимум. И у меня не производство, себестоимость не колышет, поэтому буду делать традиционные БП на полную и с запасом мощность. Хотелось бы только решить эту проблему с зарядными импульсами.

CLC фильтер спасет отца русской демократии. Нужно только сделать схему плавного включения, чтобы не получить импульс при включении от дросселя, и дроссель нужного размеру и будет всё телемаркет.

Если эти импульсы принудительно ограничивать транзисторами, транзисторы будут греться нехило, так как будут выступать еще и в роли управляемых резиторов. Зачем такие потери?

Если эти импульсы принудительно ограничивать транзисторами, транзисторы будут греться нехило, так как будут выступать еще и в роли управляемых резиторов. Зачем такие потери?

Cогласен,никакого смысла ограничивать транзистором нет.Кроме всего прочего получишь ещё более жёсткий спектр импульса заряда и пульсаций на выходе фильтра.Наверно есть смысл ограничивать просто резистором.

Спасибо Lynx - такой ответ я и надеялся получить. Однако доставаемость в С.Петербурге и г. Саратове различаются так же как и цвет лица коренных жителей сибири и центральной африки! Я спрашивал в наших магазинах и барахолках какие нибудь шоттки - ничего нет. Так что такие глупые идеи как моя не от хорошей жизни уж поверьте. В общем отрицательный результат - тоже результат.

Есть еще одна ситуация, при которой нам критически важно падение напряжения на p-n переходе диода — когда мы пропускаем большие токи. Выделяемая на диоде мощность, как известно, равна произведению тока на падение напряжения. А мощность — это нагрев. Это проблемы охлаждения и потеря полезной энергии. Нам такое надо? Нет, нам такого не надо.

Для уменьшения падения напряжения на p-n переходе человечество изобрело полевой трандистор. Полевой, т.е. управляемый электрическим полем, читай — напряжением. В отличии от биполярного, который управляется током базы. Преимущесто такого транзистора — очень низкое падение напряжения в открытом состоянии. Он почти как реле, и по изолированию управляющего контакта от силового и по падению напряжения в силовой цепи. Но его выгодно отличают от реле низкие токи потребления, быстрота срабатывания и отсутвие дребезга контактов.

Но транзистор — не диод. Транзистором нужно научиться управлять. Для этого приходится сооружать специальную схему. Она будет открывать транзистор, когда приложено напряжение в одном направлении и закрывать — когда в противоположном.

Одна из таких схем перед нами.

Я не стал вникать в принцип ее работы и сразу решил испытать ее в действии.
Надо сказать, что в отличии от классчического диода, для работы таких схем нужно подключение и к "+" и к "-". Так что на плате 4 контакта — вход и выход. Собираем тестовую цепь:

Выше трех вольт ток пошел и сразу падение напряжения 0,171В. Это меньше чем на обычном диоде, но многовато для идеального диода. Не о том я мечтал, не о том.

Input voltage: DC3-30V, the input voltage is within this range
Output voltage: the difference with the input voltage, maximum 0.2V
Output current: 4A, MAX, peak current maximum 6A
Dimensions: length 24mm, width 16mm

В принципе, даже наши 183мВ укладываются в заявленные 0,2В. Но интуиция подтолкнула меня поднять документацию на мосфет. Здесь применяются 2 мосфета 4407. Вот выдержка из pdf:

17мОм! Да у нас раз в 30 больше тут! Явно что-то не то.

Я когда-то собрал аналогичную по назначению схему, но поменьше и работающую сразу как два диода с объединенным катодом. Служит она для направления питания на потребитель от любого из двух источников. Вот что у меня тогда получилось:

И я заказал на Али новые мосфеты. Вскоре приехала вот такая ленточка:

Даже на первый взгляд было видно, что они совсем не похожи на те, что установлены на моей плате. Отличается и маркировка и точка. Греем, снимаем старые, ставим новые, остужаем, промываем флюс.

Not good, not terrible. Припой там и так был как куча оловянных шариков, так что лишний раз прогреть пошло на пользу. Итак, тестируем:

Ба! Да это же другое дело!

Я прогнал тест в интересном для меня диапазоне токов, составил график и вот что получилось:

Дальше проверил лишь одну точку — при 2А падение напряжения было 0,16В, стало 0,07В.
Так и есть. На плате были поддельные транзисторы. Но сама схема работает превосходно, надо только поменять 4407.

Ссылки:

Транзистор MOSFET 4407: 70 рублей за 10 штук

У транзистора — два электронно-дырочных перехода,
у диода — один.
Можно ли транзистор использовать
в качестве диода?

Да
Это немного, зато честная работа

Транзистор можно использовать в качестве диода для выпрямление больших токов, но у этого способа есть существенные минусы; первый минус это падение напряжения на открытом транзисторе, второй минус это перегрев полупроводника, который приводит к выходу из строя трансформатора.

Можно, возможно пять вариантов диодного включения транзистора:
1)замкнуть коллектор и базу
2)использовать только эмиттерный переход
3)закоротить базу и эмиттер
4)параллельное соединение обоих переходов
5)использовать только коллекторный переход

Можно. Например, биполярный транзистор при диодном включении.

Можно. Главное не притрагиваться голыми руками к оголенным проводам

Теоретически можно использовать транзистор вместо диода.

Можно, более того, существует несколько вариантов такого использования при которых параметры транзистора буду отличаться(например, время восстановление, минимальное пробивное напряжение).
Одни из популярных вариантов использования транзистора в качестве диода является БК-Э(база и коллектор замкнуты накоротко) и Б-Э(только эммитерный переход).

По сути транзистор — это два диода. 🙂
По моему мнению есть как минимум 5 способов использовать транзистора как диода
1способ это когда БК-Э накаратко замкнуты коллектор и база.у этого диода время восстановления т е время переключения из открытого состояния в закрытое , наименьшее единицы
2 способ где Б-Э используется только эмиттерный переход. В этом случае время переключения намного больше единицы. В этих двух способах минимальная ёмкость и минимальный обратный ток (0.5-1нА) ,а также мало напряжения пробоя
3 способ это когда закорочены база и эмиттер
4 способ Б-ЭК когда они параллельно соединены два перехода . Они имеют наибольшее время переключения ( примерно 100нс) , а также и наибольший обратный ток до 40нА , несколько большую ёмкость и малое пробивное напряжение .
Ну и 5 способ просто купить обычный диод 🙂

Нельзя, потому что у транзистора база одна, и когда электроны из эмиттера попадают в базу, они способствуют открытию перехода база-коллектор, который изначально закрыт, и сразу почти все устремляются через этот открытый переход к плюсу источника питания. С диодом такого сделать не получится.

Можно, но коллекторный переход транзистора при смещении его в прямом направлении имеет довольно большое время восттановления обратного сопротивления, измеряемое десятыми долями микросекунды, т. е. значительно хуже чем у быстрого диода

Сравнивая элементы схемы, можно обнаружить следующие отличия : транзистор может усиливать мощность, а диод — нет… Транзисторной схеме необходим внешний источник питания, тогда как диод — пассивный элемент и свои функции выполняет сам по себе, без внешнего источника. Также, при параллельном подключении транзистор мешает работе схемы.

Можно. Самые часто используемые варианты замены диода транзистором это вариант с замкнутой накоротко базой и коллектором и вариант, где используется только эмиттерный переход.

Нет, диоды нельзя заменить транзисторами. Это совершенно разные приборы.

Да, возможно(биополярный транзистор в диодном включении)

можно, возможны 5 вариантов диодного включения транзистора

Да, можно использовать транзистор в качестве диода

транзистор можно использовать в качестве диода. Например в диодном включении можно использовать биполярный транзистор.

По сути транзистор- это и есть два диода.
По этому транзистор можно использовать в качестве диода. Сделать диод можно 6-ю способами:
1. Использовать перход эмитер-база.
2. Использовать переход коллектор-база.
3. Объединить коллекторс эмитером.
4. Сжечь переход эмитер база.
5. сжечь переход коллектор база.
6. Купить обычный диод

Можно,если ,например,замкнуть накоротко базу и коллектор или использовать только эмиттерный переход

Можно , если использовать только эммитерный переход или замкнуть накоротко базу

Можно. Возможны следующие варианты диодного включения транзистора:
1) замкнутые накоротко база и коллектор
2) использование только эмиттерного перехода
3) закороченные база и эмиттер
4) использование одного коллекторного перехода
5) вариант с параллельным соединением двух переходов

Транзистор можно использовать в качестве диода. Больше всего используют замену диода транзистором в варианте с использованием эмиттерного перехода, а также в варианте с замкнутой накоротко базой и коллектором

Можно (Полевые транзисторы вместо диодов Шоттки)

Транзистор можно использовать в качестве диода, так как у транзистора 2 электронно-дырочных перехода, и мы можем использовать один из двух.
Возможны 5 вариантов диодного включения транзисторов, но мы рассмотрим только 2 варианта, которые чаще всего используются. 1) Накоротко замкнуть базу и коллектор. У такого диода время восстановления наименьшее — единицы наносекунд.
2) Использовать только эмиттерный переход. Время переключения в этом случае в несколько раз больше. Оба эти варианта имеют минимальную емкость и минимальный обратный ток (0,5-1 нА), однако и минимальное пробивное напряжение.
Транзисторы можно использовать как диоды, но это не целесообразно, так как получить ток как у диодов будет крайне сложно. Проще купить диод и не мучаться.

Да, в некоторых схемах диоды заменяют транзисторами(синхронный выпрямитель), которые подключаются как диоды(диодным включением).

Да, транзистор используется в качестве диода.
Транзисторы в диодном включении. Ранние диоды ИС выполнялись в виде структуры из двух областей с различным типов электропроводности, т.е. в виде обычного n – p перехода. В последние годы в качестве диодов стали применяться биполярные транзисторы в диодном включении. Это оказалось удобным для производства. Возможны 5 вариантов диодного включения транзистора. В варианте БК – Э замкнуты накоротко база и коллектор. У такого диода время восстановления, т.е. время переключения из открытого состояния в закрытое, наименьшее – единицы наносекунд. В варианте Б – Э используется только эмиттерный переход. Время переключения в этом случае в несколько раз больше. Оба этих варианта имеют минимальную ёмкость, минимальный обратный ток (0,5 – 1 нА), однако и минимальное пробивное напряжение. Последнее несущественно для низковольтных ИС. Вариант БЭ – К, в котором закорочены база и эмиттер, вариант Б – К с использованием одного коллекторного перехода по времени переключения и ёмкости примерно равноценны варианту Б – Э, но имеют более высокое пробивное напряжение (40 – 50 В) и большой обратный ток (15 — 30 нА). Вариант Б – ЭК с параллельным соединением обоих переходов имеет наибольшее время переключения, наибольший обратный ток (до 40 нА), несколько большую ёмкость и такое же малое пробивное напряжение, как и в первых двух вариантах. Чаще всего используются варианты БК – Э и Б – Э.

Транзистор используется в качестве диода в следующих случаях:используется эмиттерный переход; закорочены база и эмиттер; замкнуты база и коллектор; используется один коллекторный переход

В принципе можно с помощью одного перехода использовать транзистор вместо диода. Но это не совсем удобно хотя бы потому, что транзистор может сильно перегреваться

Как правило, у транзистора 2 электронно-дырочных перехода. Исключением является Однопереходный транзистор (двухбазовый диод, ОПТ) — полупроводниковый прибор с тремя электродами и одним p-n переходом.
Так как для диода необходим один p-n переход, то можно сделать вывод, что транзистор использовать в качестве диода нельзя

Можно использовать, потому что существует диодное подключение у транзисторов.

Да, транзистор используется как диод ,

Да,можно. Как пример,биполярный транзистор можно замкнить диод в диодном включпнии.

Ответ: да, теоретически возможна.
Замена диода на стабилитрон в устройстве возможна, если транзистор имеет не уступающие диоду, характеристики сразу по целому комплексу данных:
по предельно допустимым токам и напряжениям, по предельно допустимой рассеиваемой мощности, по частотным и шумовым свойствам и т. д.
Прежде чем производить такую замену, следует учесть особенности применения транзистора и диода: диод является пассивным элементом и предназначен для выпрямления, детектирования или коммутации сигналов, а транзистор является активным элементом и предназначен для усиления тока, напряжения или мощности сигнала в зависимости от схемы включения.

Теоретически диод можно заменить транзистором, используя лишь один p-n-переход транзистора. Однако данная замена неэффективна, поскольку функциональный потенциал транзистора при этом не будет полностью раскрыт, а также при такой замене необходимо учитывать тип включения элемента в цепь, т.к. в определенных случаях цепь может не работать (пример: параллельное включение в цепь двух транзисторов, использующихся для преобразования сигнала внутри телефонной сети)

Электроника создана Бладыко Александром. Спонсор - Бладыко Максим. Научный руководитель и администратор - Бладыко Юрий Витальевич.

Читайте также: