在圖1的分立元件組成的差動(dòng)式放大電路中,T4三極管的基極和集電極是短接在一起的,構(gòu)成了一個(gè)二極管,在電路中起溫度補(bǔ)償作用。T4三極管的材料和類型與T3完全相同,這是因?yàn)橥愋腿龢O管的溫度系數(shù)更為接近和一致,所以溫度補(bǔ)償?shù)男Ч谩F溲a(bǔ)償原理是:未加入T4、R2之前,T3、R1、R3構(gòu)成一個(gè)恒流源。I3=(Ec-Ube3)/[R3+(R1/B)],其特點(diǎn)是動(dòng)態(tài)電阻大,靜態(tài)電阻小,作為T1、T2的射極有源負(fù)載,抑制共模放大。由于T3的Ube3易受溫度影響,使I3也易受溫度影響而發(fā)生變化。加入了T4、B2之后,I3=Ec-Ube3-R1I4/[R3+(R1/β)],當(dāng)溫度變化引起Ube3↓時(shí),由于T3與T4完全相同,Ubet也↓,I4=Ec-Ube4/(R1+R2),使得I4↑從而使I3=Ec-Ube3↓-R1I4↑/[R3+(R1/β)]基本保持恒定,補(bǔ)償了溫度變化引起的電流變化,從而起到了溫度補(bǔ)償?shù)淖饔谩>褪钦f,在分立元件電路中,若三極管接成二極管使用,大都是作為溫度補(bǔ)償使用的。
在集成電路內(nèi)使用的二極管,多用作溫度補(bǔ)償元件或電位移動(dòng)電路,一般也是采用三極管構(gòu)成。三極管接成的二極管形式,大都采用集電極和基極短接的方式,這與集成電路的制造工藝有關(guān)。這樣接成的二極管正向壓降,接近于同類型三極管的Ube值,其溫度系數(shù)亦與Ube的溫度系數(shù)接近,故能較好地補(bǔ)償三極管發(fā)射結(jié)的溫度特性。這是模擬集成電路的一個(gè)重要特點(diǎn)。在集成電路中,根據(jù)用途的不同,所使用的二極管相當(dāng)于三極管的發(fā)射極一基極結(jié)或集電極一基極結(jié)組合而成。由于集成電路采用硅材料作襯底,所以正向電壓為0.6-0.9V,反向擊穿電壓,用發(fā)射極-基極結(jié)時(shí)為7—9V;用集電極-基極結(jié)時(shí)為30-50V。在集成電路中,三極管接成二極管使用有多種組合方式,它的特性參數(shù)如附表所示。利用溫度補(bǔ)償原理和半導(dǎo)體三極管PN結(jié)的非線性伏安特性,再和集成運(yùn)算放大器配合,可以對(duì)輸入信號(hào)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)運(yùn)算和反對(duì)數(shù)運(yùn)算。組成電路如圖2、3所示。
在上述電路中,三極管被接成二極管的形式,可以稱為對(duì)數(shù)晶體管或?qū)?shù)元件,即把對(duì)數(shù)元件接于集成運(yùn)算放大器的反饋回路中,就構(gòu)成了對(duì)數(shù)放大器。如把對(duì)數(shù)元件接于運(yùn)算放大器的反相輸入回路中,就可組成簡(jiǎn)單的反對(duì)數(shù)放大器。在對(duì)數(shù)放大器和反對(duì)數(shù)放大器的基礎(chǔ)上還可構(gòu)成乘法運(yùn)算放大器和除法運(yùn)算放大器等,此處不再介紹。
由此看來,由三極管連接而成的二極管,有與眾不同的特點(diǎn)和奇妙的用途,這對(duì)我們使用已有的電子元件開發(fā)新的應(yīng)用電路,給予了一個(gè)很好的啟示。
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原文標(biāo)題:原來三極管當(dāng)二極管用還有這些好處?
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