ダイオード接続

質問

トランジスタのベースとコレクタを繋いでダイオード接続
というらしいのですが、通常のダイオードと同じ働きに
なるのでしょうか？
または、通常のダイオードよりも高機能になるのでしょうか？
または、何か利点があるなど。

よくサーマルダイオード？と呼ばれるものに多いような
気がしますが。

よろしくお願いします。

回答No.6

inara · ベストアンサー

トランジスタのベースとコレクタを短絡してダイオードとするのは以下の理由があります。

(1)　半導体プロセスが複雑となるため、ダイオード専用の工程を入れたくない（トランジスタと同じ工程で作りたい）

(2)　(1)の方法で作ったNPNトランジスタでダイオードを作る場合、以下の４種類の構成が考えられる
'　(a) コレクタをオープンとして、ベース－エミッタ間をダイオードとする
'　(b) エミッタをオープンとして、ベース－コレクタ間をダイオードとする
'　(c) ベースとコレクタを短絡して、コレクタ－エミッタ間をダイオードとする
'　(d) ベースとエミッタを短絡して、ベース－コレクタ間をダイオードとする
このうち、(c)を除く３方式では、ダイオードが順バイアス状態のとき、ベース－コレクタ接合が順バイアスされる。このとき、ベースからｎ型層（コレクタ）に正孔が注入され、それがトランジスタとSi基板とを電気的に分離している接合（n型コレクタ－ｐ型基板）に流れたり、同じコレクタを共有している他のトランジスタに流れる。その結果、基板電流が発生し、n型コレクタ－ｐ型基板が順バイアスされてしまう（複数のトランジスタが独立でなく互いにつながってしまう）。それを避けるために、ベース－コレクタ間が常時ゼロバイアスされ、このような現象が起こらない (c) の構成が用いられる。さらに (c) の構成では、少数キャリアの注入が起こらないので、高速動作が可能という理由もある。

(3)　トランジスタのベースとコレクタを短絡して作ったダイオードは同時に作ったトランジスタと同じ特性になるので、カレントミラーなど、トランジスタと組み合わせる構成としたときに、特性のバランスがとりやすい

お礼

ご回答ありがとうございます。
お礼が遅くなり申し訳ありません。

ベース－コレクタ間でもダイオードとなるとは驚きです。
たしかに、ＮＰＮですから、構成上は左右対称となって
いそうですね。

回答No.5

saru_1234

ANo.1,2,3 です.

> いろいろな特性を示すパラメーターがあるかと思いますが、
> 「そのうちのどれかが優れている」などがあるかと思いました。
> 例えば、スイッチング速度が通常のダイオードより優れているなど。
> また、逆に劣ることなどがあるかもしれないと考えました。

そのような深い内容でしたか。ということですと私の出る幕はありません。
> 高機能
というより「高性能」の方が合ってるように思いますが。

失礼しました。

回答No.4

himara-hus

利点というか、そういう使い方をするのは、ＬＳＩ等の中でダイオード特性が必要な時にトランジスタ素子で代用できる（わざわざダイオード素子を作らなくて良い）とか、トランジスタの集積ＩＣを使う時にその中の素子が使えるとか、部品で手配する時も最近はリール部品なのでダイオードをわざわざ買わなくてもトランジスタで済ませられるとかです。
　サーマルダイオードに多いというのは、ＩＣとしてつくられているからでしょう。
　もっと多いのは、ＬＳＩの中のダイオードはほとんどこのような形で作られています。

お礼

ご回答ありがとうございます。

LSI内部のDiodeがトランジスタで作られているとはびっくりです。

ただ、製品回路(IC外部)で使用する場合はDiodeとしての定格やパラメータが不明ですので、通常のDiodeを使用した方がいいかもしれませんね。

回答No.3

saru_1234

いいすぎでした。すみません

お礼

こちらこそすいませんでした。

回答No.2

saru_1234

ANo.1 です。書きかけで投稿してしまいました、すみません。

> よくサーマルダイオード？と呼ばれるものに多いような
> 気がしますが。

質問者さんが ？ をつけてさらに「気がします」では
何を知りたいのかさっぱりわかりません。というか
質問者さんもわかってないんでしょ？そのようなことを
言いように解釈していいように解説してくれってのなら
虫よすぎです。

お礼

ありがとうございます。

回答No.1

saru_1234

詳しくないですが。

> 通常のダイオードと同じ働きになるのでしょうか？

なりますよ. 本来トランジスタなので忘れがちですが、
意図しないときに「ダイオードとして働く」ことに気付いて
「しまった～」と思い知らされたりします。

> または、通常のダイオードよりも高機能になるのでしょうか？
> または、何か利点があるなど。

意味がわかりません。

高機能とは、より「理想ダイオード」に近いということでしょうかね。
トランジスタとしてのON時の電圧降下はごくわずか、たしか0.1V程度、に
満たないですが、
ダイオードとして働くときには、
単体ダイオードと変わらないので、別に得しません。

>利点

は特に感じませんが、意図しない存在...半導体製造では意図せず存在する
「寄生ダイオード」というものができてしまうことがあるのですが、
その存在を忘れるな、という戒め的な意味あいのものという
一面があります。

よくサーマルダイオード？と呼ばれるものに多いような
気がしますが。

お礼

ご回答頂きありがとうございます。
質問の仕方が悪かったです。申し訳ありません。

通常のダイオードと変わらないこと
ことで、安心しました。かなり悩みました。

ここで高機能と申し上げましたのは、ダイオードには
いろいろな特性を示すパラメーターがあるかと思いますが、
「そのうちのどれかが優れている」などがあるかと思いました。
例えば、スイッチング速度が通常のダイオードより優れているなど。
また、逆に劣ることなどがあるかもしれないと考えました。

サーアルダイオードについては、いろいろ調べたのですが、
よくわからなかったので、別に質問いたします。