Oglinzi actuale

2.14. Oglinzi actuale

Din circuitul de polarizare folosind o pereche de tranzistori potrivite, este ușor să comutați la așa-numita oglindă curentă (Figura 2.44). De lucru oglindă curent „programat“ prin setarea tensiunii de colector a tranzistorului care urmează să fie stabilită în conformitate cu un anumit curent, temperatura ambientală și tipul de tranzistor. Rezultatul este dat modul de circuit și un tranzistor cu potrivire la tranzistorul (cea mai bună utilizare dublă monolitic tranzistor) transmite sarcina este același curent, care este setat pentru.

Fig. 2.44. O schemă clasică a unei oglinzi curente bazată pe o pereche de tranzistoare bipolare potrivite. Rețineți că tensiunea de alimentare pozitivă este de obicei indicată, chiar și în cazurile în care se utilizează tranzistori de tip p-p.

Curenții de bază mici pot fi neglijați.

Unul dintre avantajele schemei descrise este că intervalul de stabilitate a tensiunii este minus câteva zecimi de volți, deoarece nu există o scădere de tensiune pe rezistența emițătorului. În plus, în multe cazuri este convenabil să setați curentul cu ajutorul unui curent. Cea mai ușoară cale este de a obține curentul de control cu ajutorul unui rezistor (Figura 2.45). În legătură cu faptul că joncțiunile emițătoare ale tranzistorilor sunt diode, căderea de tensiune pe care este mică în comparație cu, un rezistor de 14,4 kOhm formează comanda și, prin urmare, curentul de ieșire în mărime. curent

Ele sunt utilizate pe scară largă în proiectarea circuitelor integrate, atunci când: a) există multe tranzistoare potrivite la îndemână și b) dezvoltatorul dorește să creeze un circuit care să funcționeze într-o gamă largă de tensiuni de alimentare. Există chiar amplificatoare operaționale integrate fără rezistență, în care curentul de regim al întregului amplificator este setat cu ajutorul unui singur rezistor extern și curenții etapelor individuale de amplificare interne sunt formate prin intermediul oglinzilor curente.

Dezavantajele oglinzilor curente datorate efectului Ehrlie.

O oglindă simplă de curent are un dezavantaj: curentul de ieșire se modifică oarecum când se schimbă tensiunea de ieșire, adică rezistența la ieșire a circuitului nu este infinită. Acest lucru se datorează faptului că la un anumit curent tranzistor, tensiunea variază ușor în funcție de tensiunea colectorului (aspectul efectului Earley); cu alte cuvinte, graficul dependenței curentului colector de tensiunea dintre colector și emițător la o tensiune fixă între bază și emițător nu este o linie orizontală (Figura 2.46). În practică, curentul poate varia cu aproximativ 25% în intervalul de funcționare stabilă a circuitului, adică caracteristicile unui astfel de circuit sunt substanțial mai slabe decât caracteristicile sursei de curent discutate mai sus cu un rezistor emițător.

Dacă este necesară o sursă de curent de o calitate superioară (cel mai adesea nu apar astfel de cerințe), atunci circuitul prezentat în Fig. 2.47.

Fig. 2.47. Circuit de oglindă îmbunătățit curent.

Rezistoarele emițătoare sunt alese astfel încât scăderea de tensiune pe ele să fie de câteva zecimi de volți; o astfel de schemă este o sursă de curent mult mai bună, deoarece schimbările de tensiune generate de modificările de tensiune au un efect neglijabil asupra curentului de ieșire. În acest circuit, ar trebui să fie utilizate și tranzistoare coerente.

Oglinda curentă a lui Wilson.

În Fig. 2.48 Reprezintă o altă oglindă curentă, care asigură un grad ridicat de curent constant de ieșire.

Fig. 2,48. Oglinda curentă a lui Wilson. Efectul schimbărilor de tensiune asupra sarcinii asupra curentului de ieșire este suprimat datorită comutării cascode a tranzistorului, ceea ce permite reducerea modificărilor de tensiune ale tranzistorului.

Tranzistoarele sunt incluse ca într-o oglindă curentă convențională.

Fig. 2,49. Schema unei oglinzi de curent cu mai multe ieșiri. Acest circuit este folosit pe scară largă pentru a obține mai multe surse de curent programabile.

Datorită tranzistorului, potențialul colectorului tranzistorului este fix și de două ori căderea de tensiune pe diodă este mai mică decât tensiunea de alimentare. O astfel de includere permite suprimarea efectului Ehrlie într-un tranzistor al cărui colector serveste acum pentru a seta modul de funcționare al circuitului; curentul de ieșire este determinat de tranzistor. Tranzistorul nu afectează balanța curentă dacă curentul său de bază este neglijabil; singura sa funcție este de a fixa potențialul rezervorului. Ca urmare, în tranzistoarele sensibile la tensiune, căderea de tensiune pe joncțiunile emițătorului este fixă; tranzistorul poate fi considerat ca un element care transferă pur și simplu curentul de ieșire la o sarcină a cărei tensiune este variabilă (o tehnică similară este folosită pentru comutarea în cascode, pe care o vom discuta mai târziu). Apropo, un tranzistor nu trebuie să fie coordonat cu tranzistorii.

Circuite cu ieșiri multiple și coeficienți de reflexie curentă.

Circuit oglindă curent poate fi construit în așa fel încât curentul de ieșire care curge (sau influentul - în cazul utilizării tranzistori n-p-n-tip) vor fi transmise în mai multe sarcini. Despre modul în care această idee este implementată, diagrama prezentată în Fig. 2,49. Rețineți că, dacă unul dintre tranzistori sursa de curent intră saturație (în cazul, de exemplu, când este deconectat de sarcina sa), baza sa este selectată mai mare curent dintr-o linie comună care leagă bazele tuturor tranzistori, și, prin urmare, să scadă restul curenți de ieșire. Situația poate fi îmbunătățită prin includerea unui alt tranzistor în circuit (Figura 2.50).

În Fig. 2.51 prezintă două versiuni ale unei oglinzi de curent multi-ieșire. Aceste circuite reflectă un curent de control dublu (sau jumătate).

Fig. 2,51. Oglinzi curente în care coeficientul de reflexie actual este diferit de.

Fig. 2,52. Reducerea curentului de ieșire cu un rezistor emițător. Rețineți că curentul de ieșire nu este un multiplu al controlerului.

La proiectarea oglinzilor curente în circuitele integrate, coeficientul de reflexie curent este stabilit prin alegerea dimensiunilor (ariilor) joncțiunilor emițătorului.

Texas Instruments oferă oglinzile actuale ale Wilson sub formă de circuite monolitice complete în carcase de tip tranzistor convenabil. Seria include circuite care oferă atitudinea, stabilitatea gama de tensiune de ieșire determinate de valorile 1.2 la schema de 40 V. Wilson are bune caracteristici la curent constant de ieșire sursă de curent a curentului de programare este crescut doar cu 0,05% pe curentul - mai presus de toate foarte ieftin (50 de cenți și mai ieftin). Din păcate, aceste circuite utile există numai pe tranzistoare de tip n-p-n.

Un alt mod de a obține un curent de ieșire care este un multiplu al controlerului este de a include un rezistor suplimentar în circuitul emițător al tranzistorului de ieșire (Figura 2.52). Dacă circuitul funcționează cu curenți de densități diferite, atunci, conform ecuației Ebers-Moll, diferența de tensiune depinde numai de raportul densităților curente.

Fig. 2.53. Dependența raportului de curenți colectori în perechi de tranzistori potrivite cu diferența dintre tensiunile de bază și emițător.

Pentru tranzistoarele potrivite, raportul curenților colectori este egal cu raportul dintre densitățile de curent. Graficul din Fig. 2.53 ne permite să determinăm diferența de tensiune dintre bază și emițător în acest caz și este utilă în dezvoltarea oglinzilor actuale cu reflexie non-unitară.

Exercitarea 2.12. Arătați că oglinda curentă cu reflexie non-unitară, prezentată în Fig. 2.52, funcționează așa cum am descris.

Articole similare

Pagina anterioară