Mejora de espejo actual mediante la adición de resistencias

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Una de las limitaciones de la réplica actual con 2 BJT es el efecto Temprano. De acuerdo con el Art of Electronics 2ª ed., La adición de resistencias de emisor debería hacer que el circuito sea "una fuente de corriente mucho mejor" (imagen a la izquierda), pero no puedo ver ninguna diferencia significativa con el circuito en el lado derecho de la imagen en términos de corriente Estabilidad debido al efecto temprano. ¿Hay alguna explicación mejor o más formal por qué se prefiere el circuito anterior?

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

    
pregunta Rol

3 respuestas

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El efecto temprano en la corriente de salida se ve favorecido por la degeneración del emisor: es una retroalimentación negativa, lo que aumenta la resistencia de salida. He usado esto para producir algunas rampas de corriente precisas que no serían posibles con un amplificador operacional ordinario (demasiado rápido para que el op-amp responda).

Si hay una pequeña diferencia, una fracción de un grado C, entre las uniones de Q3 y Q4, verá una gran diferencia en las corrientes de colector. El Vbe no se combinará perfectamente para comenzar con ninguno de los dos. Este es un problema mucho menor cuando los transistores son parte de un circuito monolítico (inherentemente emparejados) y están uno al lado del otro (o quizás consisten en múltiples transistores entrelazados física y eléctricamente en pares paralelos). Sin embargo, por lo general, habrá una cierta diferencia en la disipación de potencia entre los dos transistores, lo que causará un gradiente y algún cambio en Vbe.

Por ejemplo, si la corriente del colector es de 1 mA, la transconductancia de los transistores será de aproximadamente 0,04 mho a temperatura ambiente, por lo que una diferencia de 2,5 mV en Vbe (aproximadamente 1 ° C) causaría un error de aproximadamente el 10% en la corriente del colector . La beta tiene un efecto relativamente pequeño (suponiendo que los transistores tengan una beta en cientos).

El efecto Temprano causará una reducción en la resistencia de salida. Dado que el voltaje inicial es normalmente ~ 100V (vea los modelos SPICE para las partes relevantes), la resistencia de salida será de aproximadamente 100K \ $ \ Omega \ $ en este caso, muy buena. Con las resistencias del emisor como se muestra, habrá varios M \ $ \ Omega \ $.

El efecto temprano se puede combatir utilizando la configuración de espejo actual de Wilson mejorada con 4 transistores. Con partes discretas y para bajas frecuencias, es más fácil simplemente lanzarle un amplificador operacional.

Echa un vistazo al modelo híbrido-pi para obtener más información, y prueba algunos sims con un pequeño voltaje de base agregado A uno de los transistores.

    
respondido por el Spehro Pefhany
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Siempre uso resistores porque sin ellos pequeños Vbe se propagan, los cambios causan grandes cambios de corriente. Recuerde el término exponencial en la ecuación de Ebers moll. Q1 & Q2 en general no disipará la misma potencia por lo que habrá diferencias de Vbe debido a las diferencias de Tj de todos modos. Por lo tanto, como regla general, use resistores al diseñar con discretos, que es lo que hago. Hay pares de transistores emparejados SMD que deberían funcionar sin equilibrio resistores pero no he probado estos en ninguna aplicación de alta precisión todavía. Cuando otros diseñan circuitos integrados, es fácil mantener baja la variabilidad en Vbe ejecutando corrientes bajas y mucho mejor contacto térmico y silicio mejor adaptado. También las resistencias son generalmente más difíciles de hacer que los transistores cuando se fabrican circuitos integrados.

    
respondido por el Autistic
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Intente agregar una resistencia de carga (1K) y ejecute una simulación nuevamente. Porque la corriente del colector Q2 / Q4 es 0A. También intente utilizar 2N2907 como Q2 y Q4

    
respondido por el G36

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