Svenska ElektronikForumet

Jag har en strömspegel så här.

Op-amp: MCP601
NPN transistor: BC547
PNP transistor: BC557

Problemet är att jag får ca 70-90mA ut igenom 100-ohm motståndet och jag förstår inte varför. Det är helt omöjligt att ställa in ett korrekt motstånd för den återkopplade kretsen, se 330 ohm motståndet, för at "trimma" in strömmen för strömspegelen verkar vara osymmetrisk. Varför då?

Här har jag gjort en simulering, som jag uppfattar som idealisk.

För att din koppling ska fungera måste pnp transistorerna vara identiska och sitta i samma chip, d vs du måste använda en dubbeltransistor. Om du vill använda 2 enkeltransistorer så måste du ha motstånd i serie med emittrar för att strömmen ska bli likartad. Ju högre spänningsfall över emittermotstånden desto bättre.

Precis som ghu skriver behöver du ha emitterresistorer för diskreta transistorer. Tänkt på att V_BE skiljer sig mellan transistorexemplar. Med större spänningsfall över emitterresistorerna desto mindre inverkan har V_BE. Dock är jag övertygad om att transistorer från samma tillverkare har bättre matchning än vad databladen indikerar. Bäst är väl att mäta på några individer.

ghu skrev: ↑15 november 2021, 19:56:54 För att din koppling ska fungera måste pnp transistorerna vara identiska och sitta i samma chip, d vs du måste använda en dubbeltransistor. Om du vill använda 2 enkeltransistorer så måste du ha motstånd i serie med emittrar för att strömmen ska bli likartad. Ju högre spänningsfall över emittermotstånden desto bättre.

Ingen har berättat detta för mig....
De har bara sagt "fixa två PNP trissor! yo".

Det är mycket jag också inte fått serverat.

Protte

Att prata om strömspeglar, utan berätta vilka komponenter man ska använda, kallar jag för att hålla inne information.

DanielM skrev: ↑15 november 2021, 21:12:32 Att prata om strömspeglar, utan berätta vilka komponenter man ska använda, kallar jag för att hålla inne information.

Eller också förutsätter man grundläggande kunskaper

DanielM skrev: ↑15 november 2021, 20:34:58

ghu skrev: ↑15 november 2021, 19:56:54 För att din koppling ska fungera måste pnp transistorerna vara identiska och sitta i samma chip, d vs du måste använda en dubbeltransistor. Om du vill använda 2 enkeltransistorer så måste du ha motstånd i serie med emittrar för att strömmen ska bli likartad. Ju högre spänningsfall över emittermotstånden desto bättre.

Ingen har berättat detta för mig....
De har bara sagt "fixa två PNP trissor! yo".

Vilka är ”De”?

TomasL skrev: ↑15 november 2021, 22:20:46

DanielM skrev: ↑15 november 2021, 21:12:32 Att prata om strömspeglar, utan berätta vilka komponenter man ska använda, kallar jag för att hålla inne information.

Eller också förutsätter man grundläggande kunskaper

Strömspegel är inte grundläggande kunskaper. Det är faktiskt en applikation.

ghu skrev: ↑15 november 2021, 22:29:01

DanielM skrev: ↑15 november 2021, 20:34:58

ghu skrev: ↑15 november 2021, 19:56:54 För att din koppling ska fungera måste pnp transistorerna vara identiska och sitta i samma chip, d vs du måste använda en dubbeltransistor. Om du vill använda 2 enkeltransistorer så måste du ha motstånd i serie med emittrar för att strömmen ska bli likartad. Ju högre spänningsfall över emittermotstånden desto bättre.

Ingen har berättat detta för mig....
De har bara sagt "fixa två PNP trissor! yo".

Vilka är ”De”?

Folk på internet. Jag använder mycket google när jag söker elscheman.

Strömspegel är inte grundläggande kunskaper

Det är grundläggande kunskaper hur transistorer fungerar, och hur man använder dem.

Folk på internet. Jag använder mycket google när jag söker elscheman.

Då får du faktiskt skylla dig själv.

Sådana saker är en av anledningarna varför man måste labba praktiskt och inte enbart förlita sig på simuleringar - simuleringarna blir inte bättre än de (förenklade) modellerna som används och inte får med många saker som i verkligheten har stor påverkan - som temperaturer på halvledare, självuppvärmning, hur mycket värme som kopplas mellan sig och avges. Temperaturer är analogkonstruktörerns konstanta gissel och hela tiden måste tänka på hur det ser ut när det är riktigt kallt eller riktigt varmt så att det inte rusar eller stannar helt i något avseende förutom de tänkta arbetstemperaturerna.


Ha emittermotstånd på 10-330 Ohm (eller så högt du kan beroende på hur mycket av spänningssvinget du skall nytta och hur mycket ström det skall hantera).

Till detta bör kapslingarna sitta tätt emot så att de känner varandras värme bra så att de följs åt i temperatur hyffsat, speciellt om lastsidans trissa hanterar hög ström och har hög förlusteffekt.

Med emittermotstånd kan du ha ganska olika trissor om kontrollgrenen skall dra enstaka mA och lasttrissan 10-100 mA och de följs åt bra i strömkvoten mellan sig.

Som redan skriver köper man ofta färdiga dubbeltransistorer för lågströmsapplikation (från nA till enstaka mA) där bådat trissorna är i samma chip nära varandra och termiskt bra kopplat i designer som inte har emittermotstånd alls eller mycket lite värde av detta.

Internstrukturer i OP-ampar så byggs det väldigt mycket på att använda strömgeneratorer (och det kräver ett speciellt tänk för det och kan vara tufft om man sedan i skolan bara tänker i spänningar och inte tänker i strömmar) av anledning att dessa strukturer kan göras mycket mindre än resistanser och man minimera användningen av resistans on chip så mycket det går.

TomasL skrev: ↑15 november 2021, 23:06:51

Strömspegel är inte grundläggande kunskaper

Det är grundläggande kunskaper hur transistorer fungerar, och hur man använder dem.

Folk på internet. Jag använder mycket google när jag söker elscheman.

Då får du faktiskt skylla dig själv.

Som du är mycket bättre? Tvivlar på det. Dessutom har jag diskuterat denna typ av uppkoppling med dig förut.

xxargs skrev: ↑15 november 2021, 23:27:29 Sådana saker är en av anledningarna varför man måste labba praktiskt och inte enbart förlita sig på simuleringar - simuleringarna blir inte bättre än de (förenklade) modellerna som används och inte får med många saker som i verkligheten har stor påverkan - som temperaturer på halvledare, självuppvärmning, hur mycket värme som kopplas mellan sig och avges. Temperaturer är analogkonstruktörerns konstanta gissel och hela tiden måste tänka på hur det ser ut när det är riktigt kallt eller riktigt varmt så att det inte rusar eller stannar helt i något avseende förutom de tänkta arbetstemperaturerna.


Ha emittermotstånd på 10-330 Ohm (eller så högt du kan beroende på hur mycket av spänningssvinget du skall nytta och hur mycket ström det skall hantera).

Till detta bör kapslingarna sitta tätt emot så att de känner varandras värme bra så att de följs åt i temperatur hyffsat, speciellt om lastsidans trissa hanterar hög ström och har hög förlusteffekt.

Med emittermotstånd kan du ha ganska olika trissor om kontrollgrenen skall dra enstaka mA och lasttrissan 10-100 mA och de följs åt bra i strömkvoten mellan sig.

Som redan skriver köper man ofta färdiga dubbeltransistorer för lågströmsapplikation (från nA till enstaka mA) där bådat trissorna är i samma chip nära varandra och termiskt bra kopplat i designer som inte har emittermotstånd alls eller mycket lite värde av detta.

Internstrukturer i OP-ampar så byggs det väldigt mycket på att använda strömgeneratorer (och det kräver ett speciellt tänk för det och kan vara tufft om man sedan i skolan bara tänker i spänningar och inte tänker i strömmar) av anledning att dessa strukturer kan göras mycket mindre än resistanser och man minimera användningen av resistans on chip så mycket det går.

Jag ska bara styra 4-20mA ut.

Tror du att med min uppkoppling som jag har, så kan jag få ut en hyfsat stabil ström? Diffar den 5mA så får jag acceptera det. Men nu verkar det som att jag kan inte reglera strömmen alls. Antingen blir den jättelåg eller jättehög.

Jag menar, uppkopplingen kanske inte är det bästa. Men elschemat är väll inget fel på?

Skall bara... - och så kan man ramla djupt in i kaninhålet när det gäller analog-teknik. Tyvärr väldigt få som orkar med egen läsning idag utan det skall helst serveras på Youtube...

I google mfl. sökmotorer finns väldigt mycket förenklade principschemor där man har tagit bort all "krafs" för att förtydliga en principiell funktion - men man kan inte designa rakt av efter detta - Man kan alltså inte ta det första som visas upp utan man måste titta på många olika schemor och fundera på de mer realistiska schemorna till saker som fungerar varför det är en massa extra komponenter i deras designer. De gamla halvledarkatalogerna från Analog Device, National Semiconductor, med flera exempel-schemor och applickationschemor i sina kataloger har varit väldigt bra att läsa i och begrunda när man inte kan sova eller är sjuk hemma och man lär sig något på vägen till skillnad från att spendera tiden hos meningslösa underhållsserier hos någon mediaströmmnings-tjänst.

Man får kanske använda lite google-skill och då kan man hamna på sidor oftast från halvledattillverkning som https://www.nxp.com.cn/docs/en/applicat ... AN1082.pdf om man specifikt tittar på själv-försörjande 4-20 mA enheter på tex. sensorsidan - och man nöjer sig inte att titta på en tillverkares exempel lösning - man söker upp till 10 olika appnötter inom området och sedan plocka ur godbitarna av dem och tex. om olika skydd av överspänning, ström och störningar är också något man måste ta med i bilden så att tex. sensorn inte hackas sönder av kapacitvt överkopplad spänningsspikar om kablaget ligger lång sträcka med andra kablage. Det är som att bygga en Internetbrandvägg i ett OS - det räcker inte att det precis skall fungera - det måste göras "hacksäkert" med robust design och förutsätta olika 'angrepp' och det skall överleva och fungera efter detta.

---

För din koppling:

Prova att sätta 33 Ohms motstånd på emittersidan (dvs mellan transistor och +-matningen) på de båda trissorna så kommer du se att det blir väldigt mycket mer stabilt - till detta kan man labba med olika motståndsvärden mellan trissorna för att få olika kvoter i ström då det kanske är dumt med 20 mA på kontroll-grenen och lika stor som last-grenen och man kanske vill ha 1:10 relation i ström - dvs 330 Ohm på kontroll-trissangrenen och 33 Ohm på lasttrissa-grenen som emmitermotståndsvärde. Bunta ihop trissornas kapsling (de platta sidorna) med kanske tunn lager termisk kylpasta så att de känner varandras värme så bra som möjligt.

xxargs skrev: ↑15 november 2021, 23:47:02 Skall bara... - och så kan man ramla djupt in i kaninhålet när det gäller analog-teknik. Tyvärr väldigt få som orkar med egen läsning idag utan det skall helst serveras på Youtube...

Detta har med information att göra. Man väljer ju den enklaste vägen. Om det är enklare att se en video på youtube där en man illustrerar ett exempel och berättar om sin erfarenhet, så är det enklare än att läsa en bok.

I google mfl. sökmotorer finns väldigt mycket förenklade principschemor där man har tagit bort all "krafs" för att förtydliga en principiell funktion - men man kan inte designa rakt av efter detta - Man kan alltså inte ta det första som visas upp utan man måste titta på många olika schemor och fundera på de mer realistiska schemorna till saker som fungerar varför det är en massa extra komponenter i deras designer. De gamla halvledarkatalogerna från Analog Device, National Semiconductor, med flera exempel-schemor och applickationschemor i sina kataloger har varit väldigt bra att läsa i och begrunda när man inte kan sova eller är sjuk hemma och man lär sig något på vägen till skillnad från att spendera tiden hos meningslösa underhållsserier hos någon mediaströmmnings-tjänst.

Detta är jag medveten om att det finns inget färdigt på internet. Så tolka inte mig att jag kopierar och klistrar. Jag laborerar väldigt mycket på kopplingsdäck.
Finns dessa kataloger att få tag på idag?

Man får kanske använda lite google-skill och då kan man hamna på sidor oftast från halvledattillverkning som https://www.nxp.com.cn/docs/en/applicat ... AN1082.pdf om man specifikt tittar på själv-försörjande 4-20 mA enheter på tex. sensorsidan - och man nöjer sig inte att titta på en tillverkares exempel lösning - man söker upp till 10 olika appnötter inom området och sedan plocka ur godbitarna av dem och tex. om olika skydd av överspänning, ström och störningar är också något man måste ta med i bilden så att tex. sensorn inte hackas sönder av kapacitvt överkopplad spänningsspikar om kablaget ligger lång sträcka med andra kablage. Det är som att bygga en Internetbrandvägg i ett OS - det räcker inte att det precis skall fungera - det måste göras "hacksäkert" med robust design och förutsätta olika 'angrepp' och det skall överleva och fungera efter detta.

Denna ska jag lägga på minnet. Idag vill jag bara få ut ström på ett ungefär. Jag har inga precisionskrav med andra ord

---

För din koppling:

Prova att sätta 33 Ohms motstånd på emittersidan (dvs mellan transistor och +-matningen) på de båda trissorna så kommer du se att det blir väldigt mycket mer stabilt - till detta kan man labba med olika motståndsvärden mellan trissorna för att få olika kvoter i ström då det kanske är dumt med 20 mA på kontroll-grenen och lika stor som last-grenen och man kanske vill ha 1:10 relation i ström - dvs 330 Ohm på kontroll-trissangrenen och 33 Ohm på lasttrissa-grenen som emmitermotståndsvärde. Bunta ihop trissornas kapsling (de platta sidorna) med kanske tunn lager termisk kylpasta så att de känner varandras värme så bra som möjligt.

Jag satt 15 ohm och nu fungerar det. Stabilt och visar bra värden. Säkerligen ingen hög precision, men den visar helt OK.
Varför fungerade det när jag valde 15 ohm då?