current mirror - generatori corrente

Se specificassi anche che cosa stai studiando, a che livello, su che libri e perche' fanno domande cosi` ossimoriche, sarebbe piu` facile rispondere/

E` un buon generatore di corrente perche' genera una corrente, non lo e` perche' la corrente che genera non e` proprio sempre quella che vuoi (ad esempio errore di guadagno, impedenza di uscita, derive termiche...).

--

Franco

Wovon man nicht sprechen kann, darüber muß man schweigen.
(L. Wittgenstein)

Claudio ha scritto:

..Ovviamente dovresti - come dice Franco - specificare un po' meglio il campo, però siccome proprio oggi ho finito il corso di telepatia, ti dico che secondo me la risposta è che lo specchio di corrente ha una (relativamente) elevata resistenza d'uscita, il che lo rende più un generatore di corrente che di tensione. Non è un buon generatore perché non "specchia" la corrente in maniera perfettamente fedele, ad esempio. Questo almeno per la versione semplice. Inoltre, sempre la versione semplice è poco robusta, il che significa che nella realtà le realizzazioni del tuo specchio presenteranno "errori di copiatura" dovuti al mismatch tra i transistor della coppia, che incide molto. Un'altra non idealità è che il transistor di uscita satura se lo schiacci troppo, cessando di essere un gen. di corrente.

M

--

Frustra fit per plura quod potest fieri per pauciora
(Guglielmo Da Ockham)

questo articolo e` stato inviato via web dal servizio gratuito 
http://www.newsland.it/news segnala gli abusi ad abuse@newsland.it

Ciao Franco Questo specchio genera una corrente che avra' tutte instabilita' della corrente copiata piu' tutte quelle aggiunte !!! O no ?? Quindi direi che ne vale la pena e si ha bisogno di due correnti uguali ,(circuiti differenziali)ma non come generatore di corrente, a se stante,che si puo' fare molto meglio in altri mille modi. O e' solo una mia antipatia personale per questo circuito ??

Ciao Giorgio

--
non sono ancora SANto per e-mail

giorgiomontaguti ha scritto:

Ciao Giorgio, ciò che dici è vero ma...Esiste un circuito che non copi o manipoli un suo certo ingresso, in maniera imperfetta, e poi aggiunga qualche schifezzina di suo (leggasi: rumore)? Inoltre, lo specchio opportunamente evoluto si usa proprio per copiare una certa corrente *che ha caratteristiche di variazione note* e produrne dei multipli con le stesse caratteristiche di variazione. In altri termini, da una corrente di riferimento resa stabile in qualche modo, ma magari un po' delicatuccia, posso produrre delle copie "a piacimento", per tutti i posti nel mio circuito dove mi serve.

Nel campo dei circuiti integrati, si usano moltissimissimamente e continuamente, non solo per generare correnti di bias ma anche per copiare e spostare qua e là correnti di segnale (pensiamo solo alla coppia differenziale in ingresso agli opamp, che normalmente lavora su un carico attivo). Sono curioso però di conoscere qualche altro modo - tra i mille di cui parli - per generare correnti in maniera molto migliore.

Ciao,

Michele

--

Frustra fit per plura quod potest fieri per pauciora
(Guglielmo Da Ockham)

questo articolo e` stato inviato via web dal servizio gratuito 
http://www.newsland.it/news segnala gli abusi ad abuse@newsland.it

Ciao Forse mi sono espresso male . Concordo che per tante applicazioni lo specchio di corrente e' indispensabile , ma come semplice generatore di corrente costante conviene farlo coi vecchi metodi(transistor con zener in base e R su emitter, transistor con opamp in controreazione, ecc) Chi fa integrati puo' anche contare sulla uguaglianza di caratteristicghe dei due transistor...e si leva tante beghe.. e l'aggiunta di qualche transistor, non e' per loro un problema !!

Ciao Giorgio

--
non sono ancora SANto per e-mail

giorgiomontaguti ha scritto:

[...]

Giorgio,

non volevo "far polemica gratuita", intendiamoci. Solo che, genuinamente, mi chiedevo come generare una corrente se non con lo specchio...In effetti, usare operazionali non elude il problema perché dentro, gli Opamp, sono tutti "fatti a specchi" ;-P Lo zener con resistenza sull'emettitore, poi, non è molto diverso da quello che si fa "dalle mie parti" (sugli integrati) per produrre correnti stabili...

Ciao,

M

--

Frustra fit per plura quod potest fieri per pauciora
(Guglielmo Da Ockham)

questo articolo e` stato inviato via web dal servizio gratuito 
http://www.newsland.it/news segnala gli abusi ad abuse@newsland.it

ciao,

provo a darti uno spunto di riflessione piu' che una risposta alla tua non-domanda e ti chiedo un piccolo sforzo di immaginazione per supplire alla mancanza di una lavagna virtuale. A partire da questo forse puoi trovare la risposta a quello che cerchi.

Immagina la caratteristica I-V di un generatore ideale di corrente. E' una retta perfettamente orizzontale che interseca l'asse I (ordinata) al valore di corrente imposto: la corrente e' sempre quella indipendentemente dal valore della tensione ai suoi capi (o al nodo, se un capo e' a massa).

Ora immagina la caratteristica Ids-Vds (o Ic-Vc) di un MOS o di un bipolare *a Vg o Ib costante*. Supponiamo un NMOS o un NPN per semplicita' (in questo caso il tuo generatore e' un sinker, non eroga corrente: ciuccia, come un pozzo senza fondo; puoi anche vederlo come un generatore di corrente negativa se ti pare, considerando la corrente positiva uscente dal collettore).

Immagino che avrai visto infinite volte questa famiglia di curve (se sei arrivato a scoprire che esistono dei circuiti chiamati current-mirror, mi e' logico immaginarlo). Devi solo isolarne una che corrisponde ad un determinato valore di Vgs o di ib, cioe' della tua caratteristica di comando.

Considera ora il current mirror piu' semplice (quello con 2 transistor, uguali). Il principio e' semplice: i due transistor hanno la stessa Vgs (o ib), e siccome la caratteristica dipende da questa, le due caratteristiche devono essere uguali. La prima parte dello specchio (quella di sinistra, in quasi tutti gli schemi classici) serve proprio a fissare questa particolare curva (anche se in realta' il transistor, lavora solo su un determinato punto di tale caratteristica).

Questa curva e' proprio la caratteristica I-V del tuo transitor di uscita, quello che si comporta da generatore (quello di destra, per intenderci)

Subito una considerazione: ti ho detto che mentre il primo transistor e' fisso su un solo punto di tale caratteristica, l'altro e' libero di assumere tutti i valori della curva, quindi la corrente non sara' mai perfettamente copiata, nemmeno in un caso ideale di Rds infinita (a causa della zona lineare/saturazione

- vedi oltre).

Ora immagina la curva. A parte i valori al di sotto di una certa Vds (o Vc) e a parte una lieve pendenza crescente, puoi vedere che la parte finale della curva, per valori di Vgs (o Vc) approssima molto bene il comportamento di un generatore (sinker in questo caso) di corrente, cioe' erogare o ciucciare un determinato valore di corrente indipendentemente dalla tensione del nodo a cui e' collegato.

Ci sono due punti in cui la curva reale differisce da quella ideale di un generatore.

1) Per bassi valori di Vds (o Vc) il valore della corrente crolla, lo specchio e' in frantumi e non c'e' nemmeno il coniglio bianco che ti invita a seguirlo. C'e' in effetti una rottura di simmetria: il collegamento drain-gate (base-collettore nel BJT) mantiene il primo transistor sempre in saturazione (MOS) o zona lineare (BJT). Il secondo transistor e' libero, non ha questo vincolo e quindi puo' lavorare in zona lineare (MOS) o in saturazione (BJT), che corrisponde al tratto di caratteristica che scende rapidamente.

Questo significa che per bassi valori di carico il generatore non riesce a ciucciare la corrente imposta, ed e' anche logico da un certo punto di vista perche' un generatore reale di corrente e' comunque vincolato alla tensione di alimentazione del circuito, quindi esistera' un valore massimo di resistenza oltre al quale non riuscirai a succhiare piu' di tanto, perche' la legge di Ohm impone un limite (immagino un carico resistivo per semplicita').

In generale il valore minimo di tensione ai capi del generatore, sopra il quale esso si comporta come tale mi pare si chiami "complianza" ma non sono sicuro se e' una personale e maccheronica traduzione di "compliant". Comunque questo valore minimo (o un valore minimo di carico sul quale il generatore puo' agire) e'specificato.

2) per elevati valori di Vds (o Vc), la corrente non e' esattamente costante come dovrebbe, ma cresce. Lo specchio e' deformante, tende a "ingrassare", cosa che non fa piacere alle donne generalmente (a anche agli uomini, diciamo la verita').

Questo effetto e' dovuto alla resistenza in parallelo del generatore reale (ed e' esattamente dovuta al fatto che un transistor ha una resistenza di uscita di valore elevato ma finito, comportandosi come un generatore reale e non ideale): come aumenta la tensione ai capi di esso (vds o Vc) il generatore "reale" se ne frega, continuera' a succhiare sempre la stessa corrente, ma in parallelo si aggiunge una resistenza, un succhiatore (relativamente piu' modesto) che divora tanto piu' quanto e' elevata la tensione ai suoi capi, in accordo con quanto dice il sig. Ohm. Quindi la corrente succhiata, essendo la somma delle due, dipende lievemente dalla Vds (Vc).

Questa e' la causa della pendenza della curva per valori di Vds (Vc) nella zona di funzionamento corretto. (per inciso, avendo la curva puoi calcolare esattamente tale resistenza misurando i valori in 2 punti con un righello e facendo il rapporto). Se avessimo un transistor con resistenza di uscita infinita il problema non ci sarebbe (la curva sarebbe piatta), e in effetti dal punto di vista del design questo e' il modo con cui si cerca di ovviare a questo inconveniente e cercare di avere uno specchio che non "ingrassa": cercando di rendere piu' elevata possibile questa resistenza. (Nei MOS si puo' giocare con la lunghezza visto che la Rds dipende da essa, oppure si usano architetture piu' complicate come quella di Widlar o il cascode, con lo svantaggio di usare piu' transistor e sacrificare un po' la "complianza"(?).

Per ora hai di che riflettere. Per gli aspetti dinamici, di rumore, di mismatch... un'altra volta.

maitre Aliboron