Tengo un circuito de fuente de corriente con un amplificador operacional y un transistor de paso. El esquema simplificado es este:
Me gustaría que la salida fuera ajustable en un rango dinámico bastante amplio, digamos 4-6 décadas (amperios a microamperios), y lo más importante, me gustaría que la salida fuera un cero verdadero si la entrada es cero.
El problema es el voltaje de compensación del sensor que introduce un desplazamiento en la corriente de salida. Los opamps con la velocidad correcta para lo que estoy buscando tienen compensaciones de 100-500uV. Esto no es un gran problema cuando la corriente es 1A (y el voltaje a través de la resistencia de detección es 1V), pero se convierte en un problema bastante grande cuando la corriente es de 1 mA y la tensión de detección es de 1mV.
El otro problema es la saturación. Si la desviación resulta ser positiva, cuando la entrada es cero, el opamp tratará de conducir a un voltaje de sentido negativo y su salida golpeará el riel negativo. Cuando la entrada se vuelve positiva (por ejemplo, al comienzo de un breve impulso de corriente), el amplificador operacional tardará un tiempo en salir de la saturación y luego pasará del riel negativo a un voltaje positivo lo suficientemente alto para encender el MOSFET. Esto da como resultado un tiempo de subida retrasado y más lento al comienzo de los pulsos actuales en algunas de las versiones de tablero de instrumentos que he construido.
Podría intentar anular el offset opamp usando los pines nulos o compensando ligeramente la entrada. Creo que la deriva sobre la temperatura y el tiempo lo haría así que esto necesitaría ajustes bastante frecuentes.
También podría agregar un interruptor adicional en el lado alto para obtener un cero verdadero, pero eso no resuelve el problema del rango dinámico (en el mejor de los casos, tendría 4 décadas de rango dinámico, y probablemente solo 3) y También el problema de saturación.
Los errores de intervalo o las desviaciones de la linealidad no importan tanto, pero los errores de desplazamiento cero son realmente malos para mi caso de uso.
¿Hay alguna manera de evitar el problema de la compensación en un circuito como este y tener una fuente de corriente que sea esencialmente proporcional en un rango dinámico muy amplio? ¿Hay alguna forma de utilizar un amplificador de realimentación de corriente en lugar de realimentación de voltaje?
(Ejemplo de opciones de componentes: THS4541 opamp, BSS816 mosfet. R_load no es en realidad una resistencia, tiene una curva I-V no lineal)
