वर्तमान दर्पण के तापमान मुआवजा की आवश्यकता

Question

मैं वर्तमान में वर्तमान दर्पण कॉन्फ़िगरेशन के बारे में सीख रहा हूं। मैंने उनमें से दो को अब तक बनाया है। दोनों ने वांछित के रूप में काम किया लेकिन, जब गर्म या ठंडा किया जाता है, तो दाहिनी ओर (जिस तरफ से आउटपुट लिया जाता है) के माध्यम से करंट छोटे तापमान अंतर के साथ काफी कम या बढ़ जाता है।

^{इस सर्किट का अनुकरण करें - सर्किटलैब का उपयोग करके बनाई गई योजनाबद्ध}

$R_{load}$दोनों सर्किटों के लिए + 10V तक कम या छोटा था। दोनों सर्किट 500 यूए के वर्तमान को दर्पण करने के लिए सेट किए गए थे। सभी ट्रांजिस्टर हाथ से मेल खाते थे (वे सभी एक दूसरे के बहुत करीब हैं जहां तक ​​बीटा का संबंध है)।

एमिटर के अध: पतन के बिना दोनों सर्किट तापमान से काफी प्रभावित होते थे, विशेष रूप से अंजीर। जहां माध्यम से करंट 100 या उससे अधिक (1 सेकंड का ताप) द्वारा बदल जाता है क्योंकि मैंने उंगली के सिरे से Q1 या Q2 में से किसी एक को छुआ था; लेकिन जैसा कि ट्रांजिस्टर Q4 और Q5 को उंगली की नोक से स्पर्श किया गया था, माध्यम से 50 uA (1 सेकंड का ताप भी) बदल गया, जो पहले उदाहरण में कम है लेकिन फिर भी बहुत अधिक है।$R_{load1}$$R_{load2}$

एमिटर के अध: पतन के साथ दोनों सर्किट ने अपने तापमान स्थिरता में काफी सुधार किया। उदाहरण के लिए (यदि गयी तो 1 kOhm थे) यदि मैं अंजीर का उल्लेख करता हूं। B, माध्यम से वर्तमान केवल 10 uA (जब लगभग 1 सेकंड गर्म किया जाता है बदल गया, जबकि अंजीर के साथ परिणाम थोड़ा सा था। और भी बुरा।R l o a d $R_e$$R_{load2}$

दोनों सर्किट में सुधार किया जाता है क्योंकि एमिटर डीजनरेशन को Q1 / Q2 या Q3 / Q4 में जोड़ा जाता है। दोनों उदाहरणों में, Q1 या Q3 के माध्यम से वर्तमान लगभग हर समय स्थिर था, लेकिन Q2 या Q5 के माध्यम से वर्तमान भी उसके करीब नहीं था।

• तापमान अलग-अलग होने के कारण मुझे यहां दिखाए गए किसी भी सर्किट की भरपाई करने का कोई तरीका है? मैंने सोचा था कि Q5 वर्तमान में तापमान भिन्नता त्रुटि को सही करने वाला था, लेकिन जाहिर नहीं था।

Comments

Vbe बनाम T मिलान महत्वपूर्ण है न कि केवल बीटा जो कि IC बैंडगैप Vref के लिए एक फायदा है। क्या आप उन्हें थर्मल कपल बना सकते हैं लेकिन परिवेश से अछूता है?

— टोनी स्टीवर्ट Sunnyskyguy EE75

मेरी समझ है कि आप मुद्दे को भूल रहे हें। यदि आप ट्रांजिस्टर को थोड़ा गर्म करते हैं, तो इसे स्थिर करने में सक्षम होने की उम्मीद न करें। सारा गणित नशे में और उल्टी हो जाता है। आप बहुत ज्यादा उम्मीद करते हैं।

— एंडी उर्फ़

@ TonyStewart.EEsince'75 मैं समझता हूं कि अन्य पैरामीटर जैसे Vbe, बीटा, अर्ली वोल्टेज आदि मायने रखते हैं, लेकिन बीटा केवल एक पैरामीटर है जिसे आसानी से मेरी मल्टीमीटर मापा जा सकता है। क्या आपको लगता है कि थर्मली कपल मिरर से तापमान स्थिरता में सुधार होगा?

— Keno

हां, निश्चित रूप से .. लेकिन आप एक साथ अंतर और विभेदक अस्थायी परिवर्तनों के साथ इसका परीक्षण कर सकते हैं

— टोनी स्टीवर्ट सननिस्की गुय EE75

आपकी समस्या ज्यादातर अंतर तापमान है, लेकिन छोटे अंतरों के लिए इस तथ्य को नजरअंदाज नहीं करना चाहिए कि सेट अवरोधक के माध्यम से वर्तमान आपूर्ति से Vbe बूंदों के कारण तापमान निर्भर है। यदि यह कम वोल्टेज था तो निर्भरता अधिक महत्वपूर्ण होगी।

— स्पायरो पेफेनी

Answer 1

तीन मुख्य चरण हैं

a) जितना उत्सर्जित हो उतना उतने अध: पतन का उपयोग कर सकते हैं
) Q1 और Q2
c के तापमान से मेल खाते हैं) Q1 और Q2 के अपव्यय से मेल खाते हैं

(बी) के लिए, बहुत कम से कम, गोंद Q1 और Q2 एक साथ। बेहतर है कि CA3046 जैसे एक अखंड ट्रांजिस्टर सरणी का उपयोग करें, जो एक ही सब्सट्रेट पर बने 5 ट्रांजिस्टर को स्थिर करता है। वास्तव में कट्टर थर्मली मिलान के लिए, LM394 'सुपरमैच' की जोड़ी शतरंज बोर्ड की तरह जुड़े हजारों ट्रांजिस्टर डाई का उपयोग करती है।

Q5 न केवल आउटपुट प्रतिबाधा बढ़ाता है, बल्कि Q4 में अपव्यय को भी नियंत्रित करता है। क्यू 5 आधार पर श्रृंखला की बूंदों के साथ खेलते हैं या क्यू 3/4 अपव्यय मैच को बराबर करने के लिए उत्सर्जक करते हैं।

कम बैंडविड्थ के साथ थोड़ा अधिक जटिल समाधान लेकिन बहुत अधिक परिशुद्धता Q1 के साथ दूर करने के लिए है, और Re1 / 2 पर वोल्टेज की बूंदों को बराबर करने के लिए Q2 ड्राइव करने के लिए एक op-amp का उपयोग करें। FET के साथ Q2 को रिप्लेस करने से आउटपुट सटीकता के लिए किसी भी बीटा भिन्नता योगदान को समाप्त किया जाता है। तब आपको केवल तापमान के साथ एम्पलीफायर वोस बहाव और टेम्पो या रे 1/2 प्रतिरोधों के बारे में चिंतित होने की आवश्यकता है।

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मैच विघटन? शक्ति का अपव्यय? वर्तमान में Q1 और Q2 दोनों के माध्यम से अधिकतर समान होना चाहिए, लेकिन Q2 के पार वोल्टेज Vce के साथ क्या हो रहा है, मुख्य रूप से लागू होने वाले भार प्रतिरोध पर निर्भर है। यदि आपका यही मतलब है, अन्यथा मैंने आपका बहुत उपयोगी पाया।

— केनो

@ केनो चित्रा दो सर्किट में दो BJTs के लिए VCE में महत्वपूर्ण अंतर हैं। यह दो मिररिंग BJT में बहुत भिन्न ताप पैदा कर सकता है। चित्र B, क्यू 4 के VCE के लिए एक VBE है और Q3 के VCE के लिए दो VBE है, एक बनाम दूसरे में दो बार हीटिंग होना चाहिए, लेकिन यह बेहतर है (अंतर के कम से कम कुछ शमन) क्योंकि जोड़ा गया प्रारंभिक प्रभाव Q5 व्यवस्था को प्रभावित करता है। ।

— जोंक

Answer 2

यदि आप दोनों ट्रांजिस्टर को एक ही तापमान पर रखना चाहते हैं, तो उनका समान विघटन होना चाहिए (अर्थात, समान विद्युत और समान वोल्टेज)। यह कुछ अन्य त्रुटि स्रोतों (जैसे प्रारंभिक वोल्टेज) को भी सुचारू करता है। आपका दूसरा योजनाबद्ध वास्तव में इसे प्राप्त नहीं करता है, क्योंकि एक ट्रांजिस्टर का Vce दूसरे की तुलना में अधिक है। ये रहा:

^{इस सर्किट का अनुकरण करें - सर्किटलैब का उपयोग करके बनाई गई योजनाबद्ध}

यह एक पूर्ण विल्सन दर्पण है और क्यू 3 की भूमिका Q1 / Q2 के Vce को समान बनाने के लिए एक Vbe को गिराना है।

दोहरे मिलान वाले BJT का एक सस्ता स्रोत DMMT3904 और अन्य दोहरे ट्रांजिस्टर हैं। वे अखंड नहीं हैं, इसलिए मिलान और तापमान ट्रैकिंग फैंसी लोगों के रूप में अच्छा नहीं है, लेकिन वे सस्ते हैं।

यदि आप अंतिम सटीकता चाहते हैं, तो आपको कम-ऑफसेट ओपैंप का उपयोग करना होगा।

Comments

मैंने केनो को इस बारे में लिखा था, लेकिन अभी तक आपने विल्सन में अतिरिक्त बीजेटी के बारे में जो विवरण जोड़ा है, उसका उल्लेख नहीं किया था। अच्छा जोड़। +1 वह प्रोटोबार्ड्स पर इन विचारों की खोज कर रहा है और जो कुछ होता है उसे देखने के लिए चीजों को गर्म कर रहा है। (मैं उसके गहन परीक्षण से काफी प्रभावित हूं, ऐसे व्यवहारों को देखने के लिए जिन्हें उसे तब बेहतर ढंग से समझने की आवश्यकता है।) इनमें से कोई भी सर्किट, आपका या नील का नहीं, बीटा-क्षतिपूर्ति के तरीकों पर चर्चा करें। (एमिटर रेसिस्टर्स आईएसएटी / वीबीई प्लस अस्थायी मुआवजे के बारे में हैं, बीटा नहीं।) चूंकि वह असतत सामान कर रहा है, इसलिए 50 साल पीछे जाना होगा कि विडलर ने इन चीजों को कैसे संभाला।

— जोंक

हां, इस दिन और उम्र में, किसी ऐसे व्यक्ति को देखना अच्छा लगता है जो इलेक्ट्रॉनिक्स सीखता है और वास्तव में प्रयोग करता है और इसके शीर्ष पर सिर्फ एक आर्डिनो को थप्पड़ मारने के बजाय विवरण को समझने की कोशिश करता है! ...

— peufeu

Answer 3

मिलान किए गए वर्तमान स्रोतों को प्राप्त करने के लिए, (मूल) RCA CA3046 जैसे ट्रांजिस्टर सरणियों का उपयोग करें। इसकी अब हैरिस या इंट्रसिल ने बिक्री की। मिलान 5 मिलिविटोल एमिटर-बेस के लिए है, जो लगभग 10% है। इससे बेहतर के लिए, आपके पास कई एमिटर स्ट्रिप्स का उपयोग करने का कोई तरीका नहीं है और उन्हें अंतर-डिजिटली करें, आपको एमिटर डीजेनर रेसिस्टर्स की आवश्यकता होगी।

Comments

मैं एक बेहतर CA3096 देखना पसंद करूँगा जहाँ कम पार्श्व PNP को डिवाइस में NPNs के साथ तुलनात्मक रूप से संचालित किया जाता है। मुझे उसी मृत्यु पर मिश्रित एनपीएन / पीएनपी की आवश्यकता है। अगर मैं कभी भी एक प्राप्त करना चाहता हूं तो मुझे शायद दबी हुई चीज़ को ब्रोकर करना होगा।

— जोंक

मोटोरोला ऐसे बेचता था। मैंने उन्हें ADC के सारांश नोड पर एक सक्रिय क्लैंप बनाने के लिए उपयोग किया। बहुत धीमा था, क्योंकि मैं फीडबैक क्लैंप एम्पलीफायर के मिलर कैपेसिटेंस की अनदेखी कर रहा था। इसी तरह से तेजी से एनपीएन और पीएनपी के बारे में, मेलबोर्न एफएलए में हैरिस कॉर्प ने घातक रूप से अलग-थलग ओपन्स बनाए हैं, जो विकिरण-प्रवाह-वातावरण में अच्छा प्रदर्शन करने के लिए तैयार किए गए हैं, शायद इसलिए वॉरहेड्स में जड़त्वीय-मार्गदर्शन प्रणाली एक परमाणु-व्यस्त वातावरण के दौरान सटीक रूप से प्रदर्शन करना जारी रखेंगे।

— analogsystemsrf

@ जोंक ने महीनों पहले चाबे के उल्लेख के लिए धन्यवाद दिया। एक अच्छा पढ़ा। एक ही मरने पर ट्रांजिस्टर के बारे में, 114 यूएस टाइमफ्रेम पर अभी भी क्षणिक थर्मल बेमेल होंगे, यह मानते हुए कि डिवाइस 100 माइक्रोन से अलग हैं। यदि 10 वीं के मा से स्पेस रिक्ति के साथ Fds इंटरडिजिट स्ट्राइप्स (डिफ्यूपर्स हो सकता है) के साथ हो सकता है, तो 1.14uS पर थर्मल ताऊ 100X तेज (इसका उलटा वर्गाकार) होगा; 1 माइक्रोन पर, थर्मल ताऊ 11.4 नैनोसेकंड है।

— analogsystemsrf 13

दिलचस्प समय स्थिरांक के बारे में जानकारी जोड़ी। यह मेरे शौक के अनुभवों के बाहर है, लेकिन दिलचस्प सिर्फ एक ही है।

— जोंक

@ जोंक हम आउटपुट सिग्नल (वर्तमान समय में वीडीपी के वीडीडी, गर्मी में अनुमानित परिवर्तन के रूप में) के कारण डिफरेंशियल को गर्म करने सहित ओप्पा सर्किट के थर्मल विरूपण की भविष्यवाणी करने के लिए टूल सिग्नल चेन एक्सप्लोरर में इन थर्मल टाइमकॉन्स्टेंट प्रभाव का उपयोग करते हैं। प्रतिरोधों के लिए डिट्टो। सिलिकॉन के एक क्यूबिक मीटर में 11,400 सेकंड का थर्मल ताऊ होता है, जो भौतिकी स्थिर तापीय प्रसार का व्युत्क्रम है। एक क्यूबिक माइक्रोन, 1Million X छोटा, 11.4 नैनोसेकेंड पर एक Trillion X तेज है।

— analogsystemsrf