Compensación de temperatura en el circuito de corriente del transistor

Comience con un análisis estático.

El voltaje en el emisor de T2 es el mismo (suponiendo que Vbe emparejado) que en la base de T1. (La base de T2 es un Vbe anterior la base de T1, y el emisor de T2 es un Vbe abajo el voltaje en su base).

Por lo tanto, I (carga) es V (cruce R1, R2) / R4 que ignora el término de error actual básico.

Ahora aumentemos la temperatura (por ejemplo, 10C). Vbe para T1 reducirá en aproximadamente 21 mV, por lo tanto, reducirá el emisor en esta cantidad.

Esto, a su vez, reducirá el voltaje base de T2 en la misma cantidad, reduciendo la polarización directa en este mismo 21 mV. T2s Vbe también se habrá reducido en 21 mV y, por lo tanto, el voltaje en el emisor de T2 se mantendrá constante y no habrá cambios en la relación V / R4, lo que dará como resultado una corriente constante a través de la temperatura.

Esto supone una coincidencia perfecta (que no obtendrá con partes discretas). Aun así, el coeficiente de temperatura del circuito general será significativamente mejor que sin la compensación.

Actualización: flujo actual agregado

En algún punto de estado estable, la corriente en R2 viene dada por (V / (R1 + R2)) + Ib (T1). Suponiendo que la corriente base en T1 es muy baja en comparación con la corriente en R2 debido al divisor, podemos aproximar esto como el anterior sin el término actual base.

V (R2) es, por lo tanto, I (R2) x R2.

La corriente en R3 es ((V + - V (R2) - 0.6V) / R3) + Ib (T2). Una vez más, asumiendo que la corriente base en T2 es mucho menor que I (carga), podemos ignorar el término actual base. El término de 0.6V se debe a que el emisor de T1 es una caída de un diodo por encima del voltaje en la base, lo que reduce el voltaje en R3 en esta cantidad.

La corriente en la carga es V = V (R2) - 0.6V + 0.6V) / R4. Los dos 0.6V términos se deben al hecho de que están implicados dos Vbe y el emisor de T2 es una caída de diodo debajo de su base.

Ahora suba la temperatura en 10C. En un transistor, el voltaje del emisor de base se reducirá en 2.1 mV por grado para cierta corriente, I , por lo que el voltaje en cada unión del emisor de base se reducirá en 21 mV. Ahora dejemos caer eso en las corrientes en cada nodo:

Si la corriente en R2 es mucho mayor que la corriente de base de T1, la tensión de base de T1 no cambiará y, por lo tanto, la tensión del emisor disminuirá en 21 mV.

Como la tensión del emisor de T1 se ha reducido en 21 mV, la tensión de base de T2 también se reducirá en 21 mV.

Así que tenemos:

La corriente en R3 es ((V + - V (R2) - 0.58V) / R3)

La corriente en la carga es V = - V (R2) - 0.58V + 0.58) / R4.

Tenga en cuenta que ambos voltajes del emisor de base se han reducido en cantidades iguales, lo que anula el término de error debido a la variación de la temperatura.

Su circuito funciona mejor con un voltaje de suministro fijo. De hecho, la salida de corriente es casi proporcional al suministro de voltios. Si T1, R1, R2 no estuvieran allí y hubiera un solo resistor, en cambio, todavía tendría una fuente de corriente pero cambiaría en Vbe de T1 cambiaría la corriente. He visto este circuito usado. Recuerde que Vbe es dependiente de la temperatura. La ecuación de erbers moll derivada de la física de semiconductores y bien documentada en otra parte describe esta variación de temperatura con una precisión razonable. La corriente aumentaría con la temperatura con El circuito que no tiene T1. Esto podría ser muy indeseable en algunas aplicaciones. La función de T1 es cancelar los efectos de T2.Si T1 y T2 son transistores similares y su disipación de potencia es similar, entonces puede esperar una estabilidad de temperatura razonable.