Ich habe die Aufgabe, einen Konstantstrom-SINK für ein Testgerät herzustellen. Es müssen 4 separate Werte ausgegeben werden, -10pA -100pA -1nA -10nA. Ich brauche den Strom für mindestens 10-20 Sekunden, vorzugsweise bis zu 100 Sekunden, wenn möglich. Diese Stromwerte sind sehr klein, so dass ich keinen einfachen Stromspiegel mit Transistoren verwenden kann.
Der Grund, warum ich dieses Gerät herstellen muss, ist, dass es viel kleiner als ein Prüfstandsinstrument sein muss, Handheld denken muss und nur für diese spezifischen aktuellen Werte funktionieren muss. Ich kenne auch die Last nicht, das ist eine Quelle, sollte es egal sein?
Bisher habe ich mir nur eine Spannungsrampe zum Laden eines Kondensators (Ic = C dv / dt) ausgedacht, damit dieser den Strom ausgeben kann. Ich würde einen mechanischen Schalter verwenden, um den Kapazitätswert zu ändern, damit die Anstiegszeit gleich bleibt und der Strom zwischen den 4 Werten geändert werden kann. Die Wellenform müsste ein Sägezahn sein, um in ~ 1 Sekunde wieder hochzufahren. Ich weiß nicht, wie ich selbst einen Sägezahn oder eine Spannungsrampe herstellen soll, und muss linear sein, um den richtigen Strom aus der Kappe zu erhalten.
Bitte geben Sie mir Vorschläge und stellen Sie Fragen zu allem, was ich vergessen habe, Ihnen zu sagen. Ich möchte dies bald herausfinden.
EDIT: hoffentlich ist es etwas klarer
Antworten:
Linear verfügt über einen Anwendungshinweis zur präzisen bidirektionalen Nanoamp-Stromquelle , der von Interesse sein kann.
Abbildung 1. Diese Schaltung liefert und senkt aufgrund des geringen Eingangsvorspannungsstroms der CMOS-Operationsverstärker nur Nanoampere Strom mit Präzision. Ein gepufferter Differenzverstärker und ein Integrator erzwingen, dass die Spannung an einem 10-Megaohm-Sollwiderstand in beiden Polaritäten 1/1000 der Steuereingangsspannung beträgt.
Ob dies für Ihre Anwendung geeignet ist, ist aufgrund fehlender Informationen schwer zu sagen. Es hat den Vorteil, dass keine Rampenerzeugung oder Präzisionskondensatoren erforderlich sind.
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Beachten Sie dies
simulieren Sie diese Schaltung - Schema erstellt mit CircuitLab
Angenommen, 0,5 Volt Vbe für Ic = 1 uA, für X = 1 Emitterfläche. Angenommen, der N (Diodenidealitätsfaktor) bleibt 1, dann ist der Vbe bei 10 pA oder 100.000 niedriger als 1 uA um 0,058 Volt pro Jahrzehnt * log10 (100.000) oder niedriger
Vbe (10 pA) = 0,500 - (0,058 V · 5) = 0,500 - 0,290 = 0,210 Volt
Das wäre das Vbe von Q1. Angenommen, die beiden Transistoren haben beide eine x1-Fläche (sie bleiben gleich groß), beträgt Vbe von Q2 immer noch 0,5 Volt. Die Basis von Q1 liegt bei 0,500 Volt und der Emitter von Q1 bei 0,290 Volt. Diese 0,290 Volt liegen über dem 10-MegOhm-Widerstand R1 vom Emitter zum GND. Der Strom durch R1 beträgt 100 Nanoampere / Volt oder 29 Nanoampere.
Wir müssen diesen Strom um das 1.000-fache auf Ihre gewünschten 10picoAmps reduzieren.
Eine Möglichkeit, dorthin zu gelangen, besteht darin, einen Widerstandsteiler zwischen der Oberseite von Q1 und der Basis von Q2 zu verwenden. Aber das ist ein Kluge.
Ein Teil der Herausforderung für jede Genauigkeit ist 10pA * 10MegOhm ist 1e-11 * 1e + 7
oder 1e-4 = 100 Mikrovolt.
Ich denke also, Sie können die OpAmps verwenden, um 1nanoAmp-Strom zu erzeugen und diesen also in den 100: x-Stromkopierersplitter einzuspeisen
simulieren Sie diese Schaltung
Hier ist die Widlar Current Mirror Theorie und Beispiele. Vielleicht nützlich.
https://en.wikipedia.org/wiki/Widlar_current_source
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