전류 미러의 온도 보상 필요

현재 현재 미러 구성에 대해 배우고 있습니다. 나는 지금까지 두 가지를 만들었습니다. 두 가지 모두 원하는대로 작동했지만 가열 또는 냉각시 오른쪽 (출력이 나오는 쪽)을 통과하는 전류는 온도 차이가 작 으면서 크게 감소 또는 증가했습니다.

^{이 회로 시뮬레이션 – CircuitLab을 사용하여 작성된 회로도}

$R_{load}$두 회로의 가 낮거나 + 10V로 단락되었습니다. 두 회로 모두 500uA의 전류를 미러링하도록 설정되었습니다. 모든 트랜지스터는 수동으로 일치했습니다 (베타에 관한 한 모두 서로 매우 가깝습니다).

이미 터 변성이 없으면 두 회로 모두 온도, 특히 그림 A의 영향을 크게받습니다. 통한 전류 는 손가락 끝으로 Q1 또는 Q2를 터치 할 때 100 uA 이상 (1 초 가열)만큼 변경되었습니다. 그러나 트랜지스터 Q4와 Q5가 손가락 끝으로 닿았을 때 통한 전류 는 50 uA (1 초의 가열도)만큼 변했습니다. 이는 첫 번째 예보다 적지 만 여전히 너무 많습니다. R l o a d $R_{load1}$$R_{load2}$

이미 터 변성으로 두 회로의 온도 안정성이 크게 향상되었습니다. 예를 들어 , 그림 B를 참조하면 (추가 된 는 ), 통한 전류는 (약 1 초 동안 가열 될 때) 만 변경되었지만 그림 A의 결과는 약간 보다 나쁜.R l o a d $R_e$$R_{load2}$

Q1 / Q2 또는 Q3 / Q4에 이미 터 변성이 추가됨에 따라 두 회로가 모두 개선되었습니다. 두 예에서, Q1 또는 Q3을 통한 전류는 항상 거의 일정했지만 Q2 또는 Q5를 통한 전류는 그에 가깝지 않았습니다.

• 온도 변화로 인해 여기에 표시된 회로 중 하나를 보상 할 방법이 있습니까? Q5가 전류의 온도 변화 오류를 교정 할 것이라고 생각했지만 분명히 그렇지 않았습니다.

세 가지 주요 단계는

a) 가능한 한 많은 이미 터 변성을 사용하십시오
.b) Q1 및 Q2의 온도와
일치하십시오 .c) Q1과 Q2 의 손실과 일치하십시오.

(b)의 경우 최소한 Q1과 Q2를 함께 붙입니다. 동일한 기판에 만들어진 5 개의 트랜지스터를 구성하는 CA3046과 같은 모 놀리 식 트랜지스터 어레이를 사용하는 것이 훨씬 좋습니다. LM394 'SuperMatch'쌍은 실제로 하드 코어 열적으로 일치하는 쌍을 위해 체스 판처럼 연결된 수천 개의 트랜지스터 다이를 사용합니다.

Q5는 출력 임피던스를 증가시킬뿐만 아니라 Q4의 소산을 제어합니다. Q5베이스 또는 이미 터에서 직렬 낙하로 플레이하여 Q3 / 4 소실 매치를 균등화하십시오.

대역폭은 적지 만 정확도는 약간 더 복잡한 솔루션은 Q1을 없애고 연산 증폭기를 사용하여 Q2를 구동하여 Re1 / 2의 전압 강하를 균등화하는 것입니다. Q2를 FET로 교체하면 출력 정확도에 대한 베타 변형 기여가 없어집니다. 그런 다음 온도, tempco 또는 Re1 / 2 저항의 증폭기 Vos 드리프트에 대해서만 걱정하면됩니다.

두 트랜지스터를 동일한 온도로 유지하려면 동일한 소산 (즉, 동일한 전류 및 전압)을 가져야합니다. 또한 초기 전압과 같은 다른 오류 소스 중 일부를 부드럽게합니다. 두 번째 회로도는 한 트랜지스터의 Vce가 다른 트랜지스터보다 높기 때문에 정확하게 달성하지 못합니다. 여기 우리는 간다 :

^{이 회로 시뮬레이션 – CircuitLab을 사용하여 작성된 회로도}

이것은 완전한 윌슨 미러이며 Q3의 역할은 Q1 / Q2의 Vce를 동일하게 만들기 위해 하나의 Vbe를 삭제하는 것입니다.

듀얼 매칭 BJT의 저렴한 소스는 DMMT3904 및 기타 듀얼 트랜지스터입니다. 그것들은 모 놀리식이 아니기 때문에 매칭 및 온도 추적은 멋진 것만 큼 좋지는 않지만 저렴합니다.

그래도 최고의 정밀도를 원한다면 낮은 오프셋 opamp를 사용해야합니다.

일치하는 전류원을 얻으려면 (원본) RCA CA3046과 같은 트랜지스터 배열을 사용하십시오. 현재 해리스 나 인터 실에서 판매합니다. 5milliVolts 이미 터베이스와 일치하는 것은 약 10 %입니다. 그보다 더 좋은 방법은 여러 이미 터 스트라이프를 사용하고 디지털화하는 방법이 없기 때문에 이미 터 변성 저항이 필요합니다.