Диодное включение транзисторов (Диоды интегральных схем на БПТ)
По технологическим соображениям в качестве диодов в полупроводниковых микросхемах используют р-n-переходы транзисторных структур: эмиттерный или коллекторный, а так же их сочетание.
Пять возможных вариантов диодного включения транзисторов представлены на рис.1-5. Каждой из схем 1-5 соответствует определенный признак схемы (рис. 16-20), эквивалентная схема (рис. 11-15) и некоторые параметры: напряжение пробоя (29-30), барьерная емкость используемого перехода (21-24), время восстановления обратного тока диода - параметр, отвечающий за быстродействие – (рис. 25-28). Например, схема 5 с признаком Uкб=0 (рис.18) имеет разрез структуры – рис.6 и эквивалентную схему 12. Работает в этой схеме переход эмиттер-база, значит барьерная емкость, действующая на переходе – Сэб. Эту схему целесообразно использовать в быстродействующих цифровых микросхемах, т.к. заряд накапливается только в базе, поэтому время восстановления обратного тока (т.е. время переключения диода из открытого в закрытое состояние) минимально – 10 нс (рис. 25). В схемах, где работает эмиттерный переход, напряжение пробоя не превышает 5...8 В, барьерная емкость 0,5 пФ, а у диодов на основе коллекторного перехода напряжение пробоя 20...50 В, барьерная емкость 0,7 пФ.
Параметры схем различны, так как концентрация примесей (а значит и носителей) больше в эмиттерном переходе, и площадь коллекторного перехода больше площади эмиттерного.
| Схема | 
| 
| 
| 
| 
|
| Признак схемы | UКБ = 0 | Iк = 0 | UБ Э= 0 | IЭ = 0 | UКЭ = 0 |
| Работающий переход | Б–Э | Б–Э | Б–К | Б–К | Б–Э Б–К |
| Прямое напряжение, В | 0,5...0,6 | 0,5...0,6 | 0,6...0,7 | 0,6...0,7 | 0,5...0,6 |
| Напряжение пробоя, В | 5...7 | 5...7 | 30–50 | 30–50 | 5...7 |
| Барьерная емкость, пФ | 0,5 | 0,5 | 0,7 | 0,7 | 1,2 |
| Время восстановления, нс |
Эти же схемы можно использовать для изготовления стабилитронов. Если необходимы напряжения 5–10 В, то используют обратное включение диода Iк = 0 в режиме пробоя, если требуются напряжения 3–5 В, то применяют обратное включение диода Uбэ= 0, используя эффект смыкания (с ростом напряжения на коллекторе ширина коллекторного перехода расширяется настолько, что ширина базы уменьшается до нуля, переходы транзистора смыкаются, ток беспрепятственно проходит из эмиттера в коллектор, наступает пробой). Для изготовления стабисторов можно использовать схему Uкб = 0.