Desajuste típico del transistor para 2N3904 / 2N3906

Bien, acabo de medir \ $ V_ {BE} \ $ de 10 consecutivos C1815 (jellybean Asian TO-92 NPN) transistores de una cinta de paquete de munición (de un diseño de producto de alto volumen anterior), y estaban dentro de una mV o menos entre sí.

Miestimaciónesque+/-1mVdefinitivamentenoseríaseguro,pero+/-20mVesprobablementeunasuposiciónsegura,yesmásprobablequeesténdentrode+/-5mV~+/-10mVentresí.Sunúmerode100mVesbastanteseguro,enmiopinión,peroenrealidadhaynúmerosnogarantizadosenlahojadedatospara\$V_{BE}\$deun2N3904 , solo una cifra típica de poco más de 600 mV (a \ $ V_ {CE} \ $ de 5V y \ $ I_ {C} \ $ de 100uA), como se muestra en los gráficos. Tampoco hay nada que vea en la hoja de datos que nos permita calcular o interpolar ese número de otros parámetros.

La razón principal del sentimiento negativo aquí es que casi cualquier respuesta 'segura' hace que el tipo de circuito que has mostrado (sin resistencias de degeneración del emisor) sea probablemente dudoso e inútil en un diseño de producción. Echemos un vistazo a algunos números reales, para tener una idea de por qué esto es así.

Tome un simple doble 2N3904 espejo actual de 100uA sin degeneración de emisor y 20mV (+ / -10mV) voltaje de compensación: simule eso y encontrará que la corriente reflejada estará entre 50uA y 225uA, dependiendo de la polaridad de la compensación. Esa no es una diferencia loca, pero no es el comportamiento del 10% que podría esperarse de un espejo actual básico.

Diría que si quieres jugar con este tipo de circuito en una placa de pruebas, probablemente obtendrás resultados más o menos útiles, pero no necesarios, reproducibles (ten en cuenta que las diferencias de temperatura del calentamiento externo o self también afectarán el voltaje de compensación en aproximadamente -2.2mV / ° C de la diferencia de temperatura). Siempre puedes medir cada uno antes de usarlo.

Si desea realizar un diseño real que funcione dentro de un rango de temperatura garantizado y que funcione cada vez que se construya, es probable que tenga piezas de uso que tengan una coincidencia garantizada y que los transistores estén estrechamente acoplados térmicamente, o cambie el diseño de su circuito a uno que sea más insensible a la coincidencia de \ $ V_ {BE} \ $.

Mala pregunta. Una especificación típica no sirve para diseñar un circuito. ¿Qué le vas a decir a tu cliente, "Caramba, normalmente funciona" ?

Sí, quizás , tal vez incluso la mayoría del tiempo, dos transistores adyacentes en un real tendrán especificaciones más cercanas que dos resistores seleccionados al azar del mismo modelo. ¿Y qué? No hay nada responsable que puedas hacer con esa información, ya que no puedes confiar en ella. No tiene idea de cuál es el proceso de romper una oblea de transistores, colocarlos en paquetes y luego colocarlos en una cinta. Incluso si esto se hace en una secuencia regular, en algún momento el proceso saltará desde el final de una fila de matrices hasta el comienzo de la siguiente, luego a otra oblea completamente diferente.

Entonces, mire la hoja de datos, encuentre el rango mínimo / máximo del parámetro que desea y diseñe el circuito asumiendo que cualquier parte puede estar en cualquier lugar dentro de ese rango. Eso se llama ingeniería real. La ilusión y las creencias religiosas no tienen lugar en la ingeniería.

Una forma de hacer un espejo de corriente mejor adaptado es poner una resistencia en serie con cada emisor. Eso disminuirá el efecto de los dos transistores que tienen un voltaje B-E diferente a la misma corriente. El costo es que la salida del espejo actual no puede ir tan cerca del riel de suministro. Todo es un intercambio.