Wilson Stromspiegel

Ich habe einen Super Wilson Current Current Mirror gebaut. Der Iin beträgt 4-20 mA bei 24 VDC. Die Genauigkeit betrug wirklich schlechte 5%. Ich habe 100-Ohm-Widerstände an der Quelle gegen Masse gelegt, und das hat ein wenig geholfen. Wie kann ich die Genauigkeit zwischen Eingabe und Ausgabe verbessern? Unten ist meine Schaltung

Hier ist die Simultor-Verbindung für die Schaltung: Sim-Verbindung

EDIT: 500 Ohm ist der Lastwiderstand der Schaltung mit dem Spiegel. Der 470 Ohm ist der maximal mögliche Widerstand einer SPS, die den Iin-Strom liest.

Bildschirmfoto:

Schaltkreis

current mosfet analog

— David
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Ich kann Ihre Schaltung nicht sehen. Kannst du einen Screenshot posten?

— Hassan789

Link zum Screenshot i.imgur.com/o6ZTRnH.png

— David

Meinst du, du hast es tatsächlich physisch gebaut? Oder einfach nur im Simulator?

— Oli Glaser

Ich habe es physisch gebaut, die Genauigkeit betrug 5% wie oben angegeben. Ich habe 2 Dual-Nmos-Chips, fds6961A. Ich nahm ein Paar Nmos heraus und die Genauigkeit verbesserte sich mit dem einfachsten Spiegel auf 2,5%.

— David

Antworten:

Ich würde Bipolare verwenden, keine FETs. Die FETs müssen besonders gut aufeinander abgestimmt sein, damit dies funktioniert, was bei diskreten Teilen schwer zu garantieren ist. Verwenden Sie zwei NPNs. Bei ausreichender Emitterbeständigkeit sollten Sie in der Lage sein, besser als 5% zu sein. Denken Sie daran, dass Sie keine 5% -Widerstände verwenden können, wenn Sie eine Genauigkeit von mehr als 5% wünschen. Versuchen Sie so etwas:

Wenn das nicht das tut, was Sie brauchen, sollte es eine Opamp-Schaltung tun, wird aber etwas komplexer.

— Olin Lathrop
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Mit den 390-Ohm-Emiterwiderständen erhalte ich eine Genauigkeit von 1% und 2%. 220 Ohm entspricht einer Genauigkeit von 5,5%. Alle Widerstände sind 1% oder 0,1%. Ich verwende einen BCM61B-passenden BJT-Chip. 2 2n2222 BTJs ergeben jedoch eine Genauigkeit von 1% bei 390 Ohm. Danke Olin.

— David

Ein bekannter Weg besteht darin, den Stromspiegel zu kaskodieren. Dies trägt zur Erhöhung des CMRR bei, linearisiert die Spiegelung, begrenzt aber auch den Betriebsbereich.

— Platzhalter
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Ich habe den Kaskode physisch gebaut und eine Genauigkeit von 4,7% erhalten.

— David

@ David, also meinst du, du hast das ein bisschen paniert? Haben Sie übereinstimmende Paare verwendet? Wenn Sie nicht tatsächlich Si erstellen und dann auf ein gemeinsames Schwerpunktlayout achten, können Sie keine Übereinstimmung und daher keine Genauigkeit erwarten. In der Tat wäre dies eine nützliche Übung für Sie. Führen Sie die Berechnungen durch, die die Auswirkungen der Transistorfehlanpassung zeigen. Du hast Glück, dass du 5% hast.

— Platzhalter

Ich kann sehen, wie sich die Unterschiede in W / L auf den Spiegel auswirken können. Die 2 unteren Mosfets im Willson CM dominieren. Ich hatte gehofft, dass 2 Mosfets auf demselben Chip nahe genug sind, aber ich denke nicht.

— David

Ich dachte auch, ein 4-Mosfet-Spiegel wäre besser als ein 2-Mosfet-Spiegel, wie oben erwähnt.

— David