Bomba de corriente Howland VS Espejo de corriente Wilson

Estoy interesado en saber cuál sería una mejor solución para crear una fuente de corriente para aplicaciones de baja corriente (por debajo de 20 mA), una fuente de corriente basada en opamp como una bomba de corriente Howland (enlace a PDF) usando resistencias muy parecidas, o algo así como un fuente de corriente basada en transistores, como el espejo de corriente Wilson, que utiliza transistores combinados en un solo paquete.

Soy consciente de que hay muchos factores que deben considerarse, para empezar, los tipos de amplificadores operacionales utilizados, el tipo de carga, bjt vs fet, cumplimiento de voltaje, etc. Entonces, de manera general, lo que haría Me gustaría saber si vale la pena buscar una solución basada en transistores, ¿ofrece alguna ventaja sobre las fuentes de corriente opamp en aplicaciones de baja corriente?, ¿o debería uno limitarse a los opamps por simplicidad?

Respuestas (2)

Nunca obtendrá el rendimiento de CA y CC con el espejo de corriente de Wilson que puede lograr la fuente de corriente de Howland. Además, el Howland puede hundirse y generar corriente.

Para la bomba de corriente Wilson, considere la región de corriente constante del espejo BJT: hay un voltaje en la base establecido por el "otro" BJT (que actúa como un diodo) y sabe que esto establece una corriente en la base de ambos transistores - mire qué tan compatible es el gráfico - fuera de la región de saturación. No es realmente una buena fuente de corriente constante cuando cambia Vce: -

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La bomba de corriente de Howland (por otro lado, tendrá un gráfico de cumplimiento que es tan plano como un panqueque, lo que significa que puede hacer girar Vce y la corriente del colector permanecerá bastante plana (dependiendo de la coincidencia de resistencia, por supuesto).

Eso tiene mucho sentido, sin embargo, tuve la idea de que el espejo de corriente de Wilson, el que usa un cascodo, tenía ese transistor adicional para fijar el colector del transistor de configuración actual, eliminando así el efecto temprano en ese transistor, pero Supongo que el transistor en el cascode todavía tiene efecto Early ya que tendrá que variar su VCE para lograr una corriente constante, ¿verdad? Entonces, en ese caso, ¿cuál es la ventaja del espejo de corriente Wilson frente a un espejo de corriente estándar de 2 transistores?
En el momento en que haya apilado varias capas de transistores (para obtener el cumplimiento de la salida), probablemente sea más simple usar un amplificador operacional y un solo transistor como espejo de corriente o, la fuente de corriente de Howland pero, tiene razón, el espejo de corriente W es un par de órdenes de magnitud mejor que el tipo de dos transistores.

La ventaja de la fuente de corriente de Howland es que puede (1) generar y absorber corriente (2) hacia (o desde) una carga conectada a tierra. La advertencia es que necesita una buena combinación de resistencias. Consulte esta nota completa de la aplicación sobre la fuente actual de Howland y sus variantes .

El espejo de corriente Wilson solo puede hundir la corriente. Está hecho con unos pocos transistores. Dentro de los circuitos integrados, la coincidencia de transistores es más fácil de lograr que con transistores discretos.

Seguir con OpAmps por simplicidad es una buena idea (a menos que las circunstancias dicten lo contrario). Además, hay otras fuentes y sumideros de corriente constante OpAmp que son más simples que Howland.

El espejo de corriente Wilson tiene variantes NPN y PNP y, por lo tanto, puede absorber o generar corriente. Prueba: según "Fuentes de corriente y referencias de voltaje" de Linden T. Harrison, C 2005, ISBN 0-7506-7752-X, pág. 86, tiene la fuente de corriente PNP y el sumidero de corriente NPN.
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