Sida 3 av 3

Re: Varför fungerar inte strömspegel?

Postat: 1 november 2013, 23:58:30
av eppi
Nu måste ni vara väldig pedagogiska, vad händer i den västra transistorn, för det är väl en sådan?

Re: Varför fungerar inte strömspegel?

Postat: 2 november 2013, 00:11:11
av Spisblinkaren
Lysande koppling!

Men jag tycker mig tro att man lika gärna kan lägga Vcc rätt över Re1 varvid spänningsföjaren ger Iout över Re2 (V1=V2) dvs Vcc/Re=Iref=Iout.

Tack, detta ger mig hopp även om jag inte gett upp Wilson än :)

MVH/Roger

Re: Varför fungerar inte strömspegel?

Postat: 2 november 2013, 01:16:25
av Krille Krokodil
eppi skrev:Nu måste ni vara väldig pedagogiska, vad händer i den västra transistorn, för det är väl en sådan?
Q1 är där för att ge samma BE-spänningsfall på ca 0.6V till V1 som basen på Q2 har till V2, utan Q1 hade OP:n drivit V2 0.6V från V1 ungefär och strömmarna genom de båda Re hade inte blivit lika. Här vänder man helt på steken och utnyttjar att IC/VBE- kurvan är väldigt aggressivt vertikal från 0.6V, det är briljant konstruktionsmetodik, V1 och V2 kommer väl att hamna runt max 0.05V från varandra även om man får de värsta måndagsexemplaren omatchade transistorer.

Om man bara får ta med sig en bok om elektronik till en öde ö så hade jag valt denna:


Den beskriver kretskonstruktion från alla de viktiga aspekterna, matematiskt, tumregler, komponenttoleranser, värme, ekonomi, osv. Klämmer in en ruskig mängd saker på sina 1000 sidor och då bla strömspeglar med OP...

Re: Varför fungerar inte strömspegel?

Postat: 2 november 2013, 19:51:12
av Spisblinkaren
Jag håller inte med. Både motståndet vid Iref (vad nu det ska vara bra för) och Q1 är onödiga. Detta av den enkla anledningen att V1 kommer vara lika med V2 pga definitionen om hur en OP fungerar (dvs oavsett "alla" tänkbara problem med Vbe hos Q2 så är U+=U- så länge som OP'n inte är mättad).

Man kan tom byta ut det vänstra Re-motståndsvärdet (Re1) mot vad man vill då det är spänningen in på U+ som kommer hamna över U- (dvs V2 och därmed Re2). Och Iout=Vcc/Re2 ger då den käcka strömgenereringen (i detta fall inte en spegling dock).

Vill man nödvändigtvis ha en strömspegling så är det bara att sätta Re1=Re2=Re (dvs som i schemat fast med ovanstående onödiga komponenter borttagna).

Men jag kanske är helt ute ock cyklar ;)

MVH/Roger
PS
Jag har nu testat min Wilson strömspegel igen fast då med 2X10 Ohm som Re. Fick plötsligt bara +7% fel (dock att jämföra med endast 3% fel med bara två trissor pss). Trodde inte riktigt det var sant så jag kortslöt de båda Re-motstånden igen och fick återigen hysteriska 108% fel. Vilket alltså är värre än med bara två trissor i Re-lös strömspegelkoppling (där jag bara fick 32% fel).

Ja, kontentan av det här blir nog att det är mycket att se upp med när man designar diskret. Men ack vad mycket roligare och mer lärorikt det är än att köpa färdiga lösningar/IC (även om OP-användning är lite av ett gränsfall).

Re: Varför fungerar inte strömspegel?

Postat: 2 november 2013, 23:58:27
av eppi
Ja det var säkert mycket pedagogiskt, det får man tack för!!! Tar mig ann det när klockan är på ett lämpligare tal.

Re: Varför fungerar inte strömspegel?

Postat: 3 november 2013, 00:25:15
av Spisblinkaren
Laddar upp mina två varianter på transistortestare som jag fastnat för.

Den första kom till när jag hade snöat in mig på strömspeglar, den andra har nu kommit till tack vare detta trevliga forum ;)

MVH/Roger

Re: Varför fungerar inte strömspegel?

Postat: 3 november 2013, 02:46:43
av RoPa
rogerk8, Tack för ditt snälla omdöme om inlägget.

Re motstånd försämrar inte spegeln vid små strömmar, så det är inte en anledning att inte ha dem.

Provade du varianten med tre eller fyra transistorer? Bara den med fyra ger samma Vce, som är bra för låg early effect och den termiska transientens påverkan. Jag tolkar dig som att du provade den med tre transistorer.

Jag förstår inte det du skriver här
Referensspänningen över R1 blev mycket riktigt Vcc-2Vbe men utströmmen blev mer än dubbla referensströmmen dvs en spänning över utgångsresistansen (R2=R1/2) överstigandes basspänningen på Wilson-trissan (T3).
När man har en Willson så måste man komma ihåg vilken port som är Iin och vilken som är Iut.
Det blir tvärt om mot Q1/Q2 än i en "enkel" spegel, men om du följde ritningen på wiki så blev det rätt.

Jag kom på en sak till som inte nämnts tidigare och troligen är det som ger dig ditt problem från början.

Jag förmodar att du har matchat transistorerna för Vbe så gott du kan, annars kommer du inte att kunna bygga en spegel som blir bra över hela ström spannet.
Jag antar vidare att du INTE har matchat transistorerna för re? (re är transistorns interna emitter resistans).

Om du ska jobba med strömmar på 500mA kommer varians i re mellan olika transistorer att ge ett icke försumbart fel.
Med ett fel på 2 ggr som du anger att du får (utan Re) så krävs en diff i Vbe på ca 23mV (känt faktum) och vid en Ic = Ie = 500mA kan det uppstå om re varierar med 0.046 ohm mellan de två transistorerna.
Då re normalt är runt några ohm så är 0.046 inte en stor varians utan kan förväntas.
Att matcha fram re är lite mer jobb än med Vbe så i din krets borde du använda Re motstånd, tänk bara på att om du vill ha bra spegling (Iut = Iin) så måste de två Re vara lika väl matchade, så klart. Med Re >> [diff]re så försvinner det problemet.

Med matchade Vbe vid låg ström (vid låg kompenserar motkopplingen från Re mindre) och matchade Re vid hög ström (då re annars skulle börja förstöra) så är själva spegeln ok.
Kvar är att hantera den termiska transienten vid ändrad ström. Det gör du då med ett buffert steg på utgående transistorn (den som annars kommer ha högre Vc) som ger de båda transistorerna samma Vc ("in" transistorn kommer ha Vce = Vbe).
Det är bl.a. det man får i en Willson så du kan hålla dig till den kopplingen men komplettera med Re, glöm bara inte vad som är ut/in och se till att du inte vänder Q3/Q4 fel mot Q1/Q2.

Jag föreslår att det ena Re görs justerbart (då behöver du inte heller matcha dem) t.ex. genom att ett av dem parallell kopplas med trimpot och resistor i serie (så det inte blir kortis om du vrider trimmen i ändläge). Välj värden så du får rätt justermån. Då kan du justera fram bra spegling vid hög ström där re spökar, vid låg ström är det Vbe som styr.

Lycka till!