Cosa fa (PNP) BJT con CE in corto?

Stavo sfogliando la scheda tecnica TI per un LM78L05 e ho notato questo schema applicativo:

Nota come Q2 ha il suo collettore ed emettitore in corto. Non posso dire di averlo mai visto prima e la ricerca non ha prodotto nulla.

Che ruolo avrebbe Q2 in quella configurazione?

Sospetto un diodo, ma non riesco a capire perché un semplice vecchio diodo non funzioni meglio e sia molto più economico. Il foglio dati 2N4033 lo descrive come un transistore RF planare in silicio PNP per uso generico.

Penso che abbiano preso in giro. Il collettore in corto verso la base è più comune, più logico e probabilmente più preciso e più affidabile. Se si disconnette il loro collettore dall'emettitore e lo si collega alla base, si ottiene un mirror corrente o un moltiplicatore corrente. Google "mirror corrente". (Su questo argomento, ignora l'articolo di Wikipedia.) Vedrai schemi di variazioni usando due BJT: due NPN sulla guida 0V o -V o due PNP sulla guida + V. (Ma non molti offrono applicazioni pratiche come questo amplificatore di potenza.) Il fattore di ridimensionamento è deciso dal rapporto tra i due resistori dell'emettitore. Ma l'accuratezza del ridimensionamento è controllata dalla corrispondenza V _BE . Per la migliore V _BEcorrispondentemente, i transistor dovrebbero essere dello stesso tipo e le loro temperature dovrebbero essere mantenute vicine, montandole sullo stesso dissipatore di calore (anche se Q1 ha una dissipazione molto piccola). Ovviamente un diodo semplice funziona, ma la partita non è altrettanto buona. Mettere il diodo semplice sul dissipatore di calore con il transistor potrebbe essere un miglioramento.

Ridisegnare il loro circuito rende più ovvio ciò che sta succedendo. Q2 e R2 riducono la tensione di ingresso al regolatore, al fine di misurare la corrente che sta tirando (la maggior parte dei quali va al carico). Rotta Q1 e R1 4 volte la corrente Q2 attorno al regolatore al carico. Il regolatore regola ancora + 5 V sul carico, anche se l'80% della corrente viene erogata tramite Q1. (R3 è più sottile. Riduce la quota Q1 della corrente di carico quando la corrente di carico è piccola. Il regolatore invia anche un po 'di corrente a terra. Senza R3, anche il mirror di corrente moltiplica quella corrente, il che farebbe superare la tensione di uscita di + 5V, un disastro. Con questo deliberato squilibrio, si potrebbe sostenere che la precisione della V _BE la corrispondenza non è così importante, quindi un transistor corrispondente in Q2 non è così importante, quindi il diodo o il transistor collegato erroneamente non sono un problema.)

^{simula questo circuito - Schema creato usando CircuitLab}

Dal Manuale del regolatore lineare nazionale a semiconduttore del 1980 , la sezione 7.1.3 ha un High Current Regulator with Short Circuit Limit During Output Shortslayout identico, ma Q2 è un semplice diodo D.

$Q1$$R2$$R1$$V_d = V_{be}(Q1)$

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

Durante i cortocircuiti in uscita

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

$Q1$$0jC$$R2/R1$$Q1$

Il differenziale di tensione minimo tra ingresso e uscita del circuito del regolatore viene aumentato di una caduta di diodi più la caduta di Vr1.

Considerando lo stesso layout, e NatSemi è la fonte dei layout, il Q2 PNP CE abbreviato agirà allo stesso modo. Come suggerisce @Robherc, è probabilmente usato come coppia abbinata, per fornire un certo guadagno in termini di prestazioni rispetto a un diodo casuale che avrebbe prestazioni molto diverse. Senza eguali, sospetto che le diverse curve IV possano portare al sovra o al di sotto delle condizioni attuali, o ad un eccessivo ciclo / oscillazione. Naturalmente, dato che la nota applicativa suggerisce un diodo, probabilmente non è così.

Questa protezione da corto circuito viene aggiunta a causa dell'utilizzo di un transistor di passaggio esterno che impedisce la protezione da corto circuito interno . Potrebbe essere omesso, se non è necessaria la protezione da corto circuito.

La mia ipotesi è che stiano usando il transistor in corto circuito CE per compensare / bilanciare la tensione di offset BE di Q1.

Mentre un diodo potrebbe tecnicamente svolgere la stessa funzione, l'uso di un transistor abbinato dovrebbe dare una risposta più simile.

Un transistor è un po 'come due diodi in parallelo quando si mettono in corto circuito C ed E insieme. Ho sentito di usare NPN come diodi solo con NP (ma perché farlo quando riesci a ottenere un diodo? Penso di ricordare di aver provato questo quando ero un bambino a sperimentare l'elettronica. Non li ho mai usati nella configurazione della domanda schematico.

In questa configurazione hanno quasi la stessa curva IV, ma l'NPN non funziona allo stesso modo di un diodo quando nella scansione negativa come farebbero due diodi back to back. Notare che tutti i nodi hanno la stessa curva tranne 2 e 4. Non posso parlare per la configurazione del mondo reale in quanto non ho effettivamente usato un transistor come questo, ma ha fatto quasi quello che pensavo avrebbe fatto.

^{simula questo circuito - Schema creato usando CircuitLab}

Un transistor collegato in questo modo funge da diodo con tempi di attivazione e disattivazione SUPER rapidi, nonché una resistenza in avanti estremamente bassa.