Mejorar un limitador de corriente bipolar simple

Aquí está la fuente actual mejor pero todavía simple. Tiene una impedancia de salida de 3.5MΩ y una deriva de temperatura de 0.002% / K. Bueno, al menos en teoría. Todos los BJT deben colocarse en las mismas condiciones o mejor en un paquete para obtener un mínimo de desviación de la temperatura:

BTW: Reemplazar Q3 con P-MOSFET de baja potencia puede aumentar la impedancia de salida cientos de veces y estar en el rango GΩ.

Version 4
SHEET 1 956 680
WIRE 208 -272 128 -272
WIRE 336 -272 208 -272
WIRE 896 -272 336 -272
WIRE 128 -192 128 -272
WIRE 336 -192 336 -272
WIRE 208 -160 208 -272
WIRE 208 -160 160 -160
WIRE 896 -96 896 -272
WIRE 128 -64 128 -128
WIRE 336 -64 336 -112
WIRE 224 -16 192 -16
WIRE 272 -16 224 -16
WIRE 224 80 224 -16
WIRE 336 80 336 32
WIRE 336 80 224 80
WIRE 336 96 336 80
WIRE 128 144 128 32
WIRE 272 144 128 144
WIRE 896 208 896 -16
WIRE 128 240 128 144
WIRE 128 368 128 320
WIRE 336 416 336 192
WIRE 336 560 336 496
FLAG 128 368 0
FLAG 896 208 0
FLAG 336 560 0
SYMBOL res 320 -208 R0
SYMATTR InstName R1
SYMATTR Value 470
SYMBOL res 112 224 R0
SYMATTR InstName R2
SYMATTR Value 5k
SYMBOL References\LT1009 128 -160 R0
SYMATTR InstName U1
SYMBOL voltage 896 -112 R0
WINDOW 123 0 0 Left 2
WINDOW 39 0 0 Left 2
SYMATTR InstName V1
SYMATTR Value 24
SYMBOL voltage 336 400 R0
WINDOW 123 0 0 Left 2
WINDOW 39 0 0 Left 2
SYMATTR InstName V2
SYMATTR Value 1
SYMBOL pnp 192 32 R180
SYMATTR InstName Q1
SYMATTR Value 2N3906
SYMBOL pnp 272 32 M180
SYMATTR InstName Q2
SYMATTR Value 2N3906
SYMBOL pnp 272 192 M180
SYMATTR InstName Q3
SYMATTR Value 2N3906
TEXT 14 584 Left 2 !.dc V2 0 15 1 Temp 0 100 10

Otro esquema interesante de la fuente de corriente que se puede usar como limitador de corriente es el dispositivo de 2 polos que limita la corriente que fluye a través de él. Tiene una impedancia de salida más baja que el esquema anterior, pero aún así tiene muy buenas características de temperatura:

Version 4
SHEET 1 956 680
WIRE 208 -272 128 -272
WIRE 336 -272 208 -272
WIRE 592 -272 336 -272
WIRE 128 -192 128 -272
WIRE 336 -192 336 -272
WIRE 208 -160 208 -272
WIRE 208 -160 160 -160
WIRE 592 -96 592 -272
WIRE 128 -64 128 -128
WIRE 336 -64 336 -112
WIRE 240 -16 192 -16
WIRE 272 -16 240 -16
WIRE 128 80 128 32
WIRE 240 80 240 -16
WIRE 240 80 128 80
WIRE 336 128 336 32
WIRE 336 128 224 128
WIRE 128 176 128 80
WIRE 336 176 336 128
WIRE 592 208 592 -16
WIRE 224 224 224 128
WIRE 224 224 192 224
WIRE 272 224 224 224
WIRE 336 288 336 272
WIRE 432 288 336 288
WIRE 128 320 128 272
WIRE 336 320 336 288
WIRE 432 352 432 288
WIRE 432 352 368 352
WIRE 128 448 128 400
WIRE 336 448 336 384
WIRE 336 448 128 448
WIRE 336 480 336 448
WIRE 336 608 336 560
FLAG 592 208 0
FLAG 336 608 0
SYMBOL res 320 -208 R0
SYMATTR InstName R1
SYMATTR Value 1k
SYMBOL res 112 304 R0
SYMATTR InstName R2
SYMATTR Value 1k
SYMBOL References\LT1009 128 -160 R0
SYMATTR InstName U1
SYMBOL voltage 592 -112 R0
WINDOW 123 0 0 Left 2
WINDOW 39 0 0 Left 2
SYMATTR InstName V1
SYMATTR Value PWL(0 0 0.5m 22 10m 22)
SYMBOL pnp 192 32 R180
SYMATTR InstName Q1
SYMATTR Value 2N3906
SYMBOL pnp 272 32 M180
SYMATTR InstName Q2
SYMATTR Value 2N3906
SYMBOL npn 272 176 R0
SYMATTR InstName Q3
SYMATTR Value 2N3904
SYMBOL npn 192 176 M0
SYMATTR InstName Q4
SYMATTR Value 2N3904
SYMBOL References\LT1009 336 352 R0
SYMATTR InstName U2
SYMBOL res 320 464 R0
SYMATTR InstName R4
SYMATTR Value 250
TEXT -32 568 Left 2 !.tran 0 1m 0 100n
TEXT -40 656 Left 2 !.step temp 20 30 2

NOTA: utilizado en las simulaciones, la referencia de voltaje IC puede reemplazarse con TL431.

Si no desea la dependencia de Vbe, no use uniones B-E para las referencias de voltaje.

Una forma de reducir la dependencia de Vbe es usar un diodo Zener para la mayor parte de la referencia, por lo que el voltaje agregado de la unión Vbe introducirá un error relativamente menor. Por ejemplo:

La tensión de referencia en este caso es la tensión Zener menos la unión B-E. Si la caída de B-E es de 600 mV, entonces habrá 5 V a través de R1, lo que permite que fluyan 4.2 mA. Ajuste los valores según sea necesario. R2 proporciona una corriente de polarización mínima garantizada para el zener.

Un inconveniente de este método es que la tensión del zener entra en el rango de cumplimiento. Todo es un intercambio. Si desea más precisión, entonces es una mejor opción usar un mando que maneje la puerta de un FET con la resistencia de realimentación de sentido actual. Hay muchas topologías de fuentes actuales. Lo que es mejor depende mucho de qué rendimiento necesita, y del espacio y dinero que está dispuesto a pagar. No ha dicho nada sobre el rango de precisión y cumplimiento, por lo que cualquier sugerencia concreta es imposible.

Si está feliz de usar un amplificador operacional, puede obtener una corriente constante de calidad de "instrumento". También necesitará una referencia de voltaje para definir un voltaje que el op-amp fuerza a través de la resistencia del emisor. Circuito bastante sencillo. Aquí hay uno que usa FET (aunque funciona exactamente igual con los BJT): -

EDITEstoprobablementeseamáscomplejodeloqueserequiere:tengaencuentaqueelamplificadoroperacionalsuperiorsealimentaexclusivamentedelvoltajeycruzaundiodoZener,loquesignificaquesitienesuministrosextremadamentegrandesqueexcedenelop.Loslímitesdesuministrodelamplificadorpuedenflotaresapartedelcircuitohastaelrielsuperior.Elconsumodecorrientesolonecesitaserunmiliamperiosieligeunamplificadoroperacionaldebajapotencia.Tambiéntengaencuentaqueelcircuitosuperiorrecibesu"demanda" como una corriente constante desde el circuito del amplificador operacional inferior. Al igual que el op-amp superior, el op-amp inferior solo debe alimentarse desde una pequeña fuente local a la que se haga referencia a 0V.