Mejorar el tiempo de subida de la réplica de la corriente NPN

Si usa transistores más rápidos y agrega un poco de sesgo, puede reducir el retraso significativamente. Por ejemplo:

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

Esto ha simulado el tiempo de subida de < 4ns.

EDITAR: mkeith señaló una falla en mi diseño. La beta reducida podría ser un problema con la Q4 en saturación. Dejaré esto aquí porque tiene otra buena información, pero el circuito en sí no funcionará porque cuando Vmod es alto, DigIn será impulsado hacia atrás por Q4, lo que probablemente sea altamente indeseable.

Los espejos actuales no funcionan con mucha precisión con componentes discretos porque hay altos niveles de desajuste de transistores, por lo que dudo que los espejos actuales sean una buena idea aquí. Otros problemas con su circuito incluyen la alta resistencia de R3 que disminuye la velocidad a la que se puede inyectar la corriente en Q2 y Q1. La configuración que tiene está forzando que su valor actual (1mA) esté directamente relacionado con la velocidad de conmutación. Si elevara la corriente, cambiaría más rápido, pero especificó que la corriente debe permanecer en aproximadamente 1 mA. Eso significa que tenemos que desacoplar de alguna manera estos dos parámetros de diseño.

Aquí hay un intento de resolver los problemas de los que habla.

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

Q3 está en la configuración de colector común (emisor-seguidor), por lo que no hay un efecto molinero, por lo que es un interruptor rápido.

Q1 y Q4 están en una configuración de código de casilla que reduce la ganancia de Q1 reduciendo el efecto de molino y, por lo tanto, incrementando la respuesta de frecuencia del mismo. Q4 no hace nada más que fijar el voltaje del colector de Q1 a ~ 2.3 a un máximo por el voltaje de umbral típico de 0.7V Vbe de un bjt. Q1 tiene dos propósitos, con una base de ~ 2.3V cuando Vmod es alto, el emisor estará a aproximadamente 1.6V. 1.6V / 1.6kohms le da la corriente de 1 mA que está buscando. Al mismo tiempo, este es el transistor de conmutación. Cuando Vmod baja, la base de Q1 baja y evita que la corriente fluya desde Dig_Sig hasta el suelo.

Por último, R2 debe configurarse a cualquier valor de su elección. Cuanto mayor sea la resistencia, más lenta será la respuesta del circuito. Cuanto menor sea la resistencia, más corriente quiescente perderá.

Cuando tiene un riel de voltaje regulado disponible, hay una manera simple de construir un sumidero de corriente de un solo transistor que mantiene una corriente bastante constante en un rango bastante amplio de VCC. Por sí mismo, no creo que este circuito te ayude, pero lo presentaré de todos modos.

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

Básicamente, es un seguidor de emisor. Al colocar 0.5V en R3, extrae alrededor de 1mA del colector, independientemente del voltaje en DigIn. Sin embargo, tampoco creo que este sea un cambio rápido.

Hay un problema con el coeficiente de temperatura, pero dependiendo de la precisión necesaria, puede funcionar lo suficientemente bien.