ฉันสามารถใช้ทรานซิสเตอร์เป็นไดโอดป้องกัน ESD ได้หรือไม่?

ข้อกำหนด MIDIแสดงให้เห็นไดโอดเปลี่ยนอย่างรวดเร็วเพื่อป้องกัน OPTOCOUPLER ของ LED กับ ESD ที่อาจเกินแรงดันย้อนกลับของ:

แต่นี่เป็นไดโอดตัวเดียวที่ใช้ ฉันสามารถทำให้ BOM ง่ายขึ้นถ้าฉันสามารถแทนที่มันด้วยส่วนประกอบบางส่วนที่ใช้อยู่แล้วในที่อื่นในวงจร ดังนั้นทำไมไม่ใช้ทางแยก PN ของทรานซิสเตอร์เอนกประสงค์?

เมื่อเทียบกับ1N4148ที่2N3904มีขนาดเล็กแรงดันไฟฟ้าสลายกลับ แต่นี้จะไม่ได้เป็นเรื่องในโปรแกรมนี้เพราะหนีบ LED แรงดันไฟฟ้าดังกล่าว พารามิเตอร์อื่น ๆ เช่นความจุหรือกระแสสูงสุดเปรียบเทียบได้ ดังนั้นดูเหมือนว่าทรานซิสเตอร์จะใช้งานได้หรือไม่

และควรใช้ชุมทางใดฐาน / ตัวปล่อยฐาน / ตัวสะสมหรือทั้งสอง และจะทำอย่างไรกับทางแยกที่ไม่ได้ใช้?

ใช่ไม่มีปัญหา เพียงเชื่อมต่อตัวรวบรวมกับฐานและใช้เป็นไดโอด ไม่มีการละเมิดที่เกี่ยวข้อง ไดโอดแม้แต่ LL4148 นั้นมีความทนทานมากกว่าทรานซิสเตอร์ที่เชื่อมต่อกับไดโอดอีกเล็กน้อย แต่ก็ไม่น่าจะมีปัญหา

นี่คือการพูดเกินจริงเล็กน้อยในการตอบสนองกับ LED เปิดและเชื่อมต่อ 2N3904 ตามที่ฉันแนะนำ (อินพุต +/- 10V ผ่านตัวต้านทาน 220R), จำลองเวลาขึ้นและลง 10ns ใน LTSpice ด้วยขนาดขั้นตอนสูงสุด 1ns:

ฉันยังไม่ได้ลองจริงๆ ดังนั้นฉันจะไป "ตามทฤษฎี"

คุณอาจใช้ BC หรือทางแยก BE ฉันไม่แนะนำให้เชื่อมต่อ BJT กับ diode หากคุณกำลังมองหาความเร็วและเนื่องจากคุณไม่ต้องการความทนทานต่อแรงดันย้อนกลับคุณอาจได้รับมากขึ้น$t_{rr}$ออกจากทางแยก BE เนื่องจากฐานมีความบางมาก (จากการออกแบบ) ฉันคาดหวังการตอบสนองที่รวดเร็วมาก - ตามลำดับการสลับไดโอดอย่างรวดเร็ว การรั่วไหลจะดีขึ้นมากเช่นกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับทางแยก BE

ดูรูปที่ 35 ในแผ่นข้อมูล OP77 จากอะนาล็อก คุณจะเห็นสิ่งที่คุณกำลังพูดถึง อย่างไรก็ตามพวกเขากำลังใช้ชุมทาง BC อาจเป็นเพราะแรงดันพังทลายที่ใหญ่กว่า (ทางแยก BE มักจะไม่ยอมทนมาก - 5 หรือ 6 โวลต์บ่อยครั้ง)

อย่างไรก็ตามในฐานะที่เป็นไดโอด ESD? ฉันไม่รู้ว่าอะไร$20\:\textrm{kV}$ zap คงที่อาจทำ

รายงานการใช้งานของ Ferranti การใช้งานE-Line Transistorกล่าวถึงการเชื่อมต่อไดโอดต่างๆ (หน้า 70):

การใช้ ZTX300 (BCW10) เป็นไดโอด

มีการอธิบายวิธีการเชื่อมต่อที่เป็นไปได้สามวิธี:

1. ตัวสะสม / ฐาน (พร้อมตัวปล่อยเชื่อมต่อกับฐาน)
   การเชื่อมต่อนี้ให้ไดโอดที่มีเวลาการกู้คืนปานกลางความจุขนาดเล็กและแรงดันย้อนกลับสูงที่กำหนดโดยชุมทางฐานสะสม
2. Base / Emitter (ตัวเชื่อมต่อเชื่อมต่อกับฐาน)
   ไดโอดมีเวลาการกู้คืนสั้น ๆ ความจุขนาดเล็กและแรงดันไฟฟ้าย้อนกลับต่ำกำหนดชุมทางอีซีแอลพื้นฐาน
3. Base / Emitter (ตัวเชื่อมต่อเชื่อมต่อกับตัวปล่อยความร้อน)
   ไดโอดนั้นมีเวลาการกู้คืนแบบย้อนกลับที่ยาวนานความจุขนาดใหญ่และแรงดันไฟฟ้าย้อนกลับต่ำที่กำหนดโดยชุมทางตัวปล่อยสัญญาณพื้นฐาน

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

เวลาการกู้คืนที่ยกมาเป็นช่วงเวลาระหว่างพัลส์อินพุตเชิงลบที่มีค่า 10% ของค่าสุดท้ายและกระแสย้อนกลับที่มีค่าสูงสุด 10% ของค่าสูงสุด

กราฟแสดงการเปลี่ยนแปลงของความจุด้วยแรงดันย้อนกลับ

ดังนั้นการเชื่อมต่อ 2 จะให้พฤติกรรมคล้ายกับ 1N4148 มากที่สุด

ฉันคิดว่าทางเลือกที่ดีที่สุดสำหรับไดโอดคือแผนผังหมายเลข 2 สมาพันธ์ที่ต้องทำคือคุณควรใช้ตัวต้านทานระหว่างตัวส่งสัญญาณและตัวฐานเพื่อป้องกันทรานซิสเตอร์