Besoin de compensation de température du miroir actuel

J'apprends actuellement sur les configurations de miroir actuelles. J'en ai fait deux jusqu'à présent. Les deux fonctionnaient comme souhaité mais, lorsqu'ils étaient chauffés ou refroidis, le courant passant par le côté droit (le côté d'où provient la sortie) diminuait ou augmentait considérablement avec de petites différences de température.

^{simuler ce circuit - Schéma créé à l'aide de CircuitLab}

$R_{load}$ pour les deux circuits était faible ou court-circuité à + 10V. Les deux circuits ont été réglés pour refléter le courant de 500 uA. Tous les transistors ont été appariés à la main (ils sont tous très proches les uns des autres en ce qui concerne la version bêta).

Sans dégénérescence de l'émetteur, les deux circuits étaient considérablement affectés par la température, en particulier la figure A, où le courant traversant changé de 100 uA ou plus (1 seconde de chauffage) lorsque j'ai touché Q1 ou Q2 avec le bout d'un doigt; mais comme les transistors Q4 et Q5 ont été touchés avec le bout d'un doigt, le courant passant par changé de 50 uA (1 seconde de chauffage également), ce qui est moins que dans le premier exemple mais toujours trop. R l o a d $R_{load1}$$R_{load2}$

Avec la dégénérescence de l'émetteur, les deux circuits ont considérablement amélioré leur stabilité en température. Par exemple (le ajouté était de 1 kOhm) si je me réfère à la figure B, le courant passant par n'a changé que de 10 uA (lorsqu'il est chauffé d'environ 1 seconde), tandis que le résultat avec la figure A était un peu pire.R l o a d $R_e$$R_{load2}$

Les deux circuits sont améliorés lorsque la dégénérescence de l'émetteur est ajoutée à Q1 / Q2 ou Q3 / Q4. Dans les deux exemples, le courant passant par Q1 ou Q3 était à peu près constant à tout moment, mais le courant passant par Q2 ou Q5 n'était même pas proche de cela.

• Y a-t-il un moyen de compenser l'un des circuits illustrés ici, en raison de la température variable? Je pensais que Q5 allait corriger l'erreur de variation de température dans le courant, mais ce n'est évidemment pas le cas.

Les trois étapes principales sont

a) Utilisez autant de dégénérescence d'émetteur que possible
b) Faites correspondre les températures de Q1 et Q2
c) Faites correspondre la dissipation de Q1 et Q2

Pour (b), au moins, collez ensemble Q1 et Q2. Il vaut mieux utiliser un réseau de transistors monolithiques comme le CA3046, qui contient 5 transistors fabriqués sur le même substrat. Pour une paire thermiquement assortie, la paire LM394 'SuperMatch' utilise des milliers de matrices de transistor connectées comme un échiquier.

Q5 augmente non seulement l'impédance de sortie, mais contrôle également la dissipation dans Q4. Jouez avec les gouttes de série sur la base Q5 ou l'émetteur pour égaliser le match de dissipation Q3 / 4.

Une solution légèrement plus compliquée avec moins de bande passante mais beaucoup plus de précision consiste à supprimer Q1 et à utiliser un ampli opérationnel pour piloter Q2 afin d'égaliser les chutes de tension sur Re1 / 2. Le remplacement de Q2 par un FET élimine toute contribution de variation bêta à la précision de sortie. Ensuite, il vous suffit de vous soucier de la dérive de l'amplificateur Vos avec la température et des résistances tempco ou Re1 / 2.

Si vous voulez garder les deux transistors à la même température, ils doivent avoir la même dissipation (c'est-à-dire le même courant et la même tension). Cela atténue également certaines des autres sources d'erreur (comme la tension précoce). Votre deuxième schéma n'atteint pas exactement cela, car le Vce d'un transistor est plus élevé que l'autre. Et c'est parti:

^{simuler ce circuit - Schéma créé à l'aide de CircuitLab}

Il s'agit d'un miroir Wilson complet et le rôle de Q3 est de supprimer un Vbe pour rendre le Vce de Q1 / Q2 égal.

Une source bon marché de BJT appariés doubles est le DMMT3904 et d'autres transistors doubles. Ils ne sont pas monolithiques, donc l'appariement et le suivi de la température ne sont pas aussi bons que ceux de fantaisie, mais ils sont bon marché.

Si vous voulez une précision ultime, vous devrez utiliser un opamp à faible décalage.

Pour obtenir des sources de courant adaptées, utilisez des réseaux de transistors tels que le RCA CA3046 (d'origine). Il est maintenant vendu par Harris ou Intersil. L'appariement est basé sur une base d'émetteur de 5 milliVolts, ce qui représente environ 10%. Pour mieux que cela, étant donné que vous n'avez aucun moyen d'utiliser plusieurs bandes d'émetteur et de les numériser entre elles, vous aurez besoin de résistances de dégénérescence d'émetteur.