Necesito una corriente constante de 10uA a través de una resistencia variable en los valores de 100k. Necesito inyectar la corriente en esa resistencia y necesito que la resistencia esté conectada a Tierra de modo que pueda medir el voltaje a través de ella con un microcontrolador (escribiendo esto, pensé que podría leer los voltajes en ambos puntos y restarlos, pero Oh bien). Entonces, ¿cómo hago esto con componentes discretos? Escuché que los espejos actuales no funcionan con componentes discretos. No sé si usando un amplificador operacional y una resistencia de detección, podría generar/hundir una corriente tan pequeña. ¿Es mejor un circuito limitador de corriente? Realmente no necesito inyectar la corriente, solo necesito 10uA constantes.
¿Qué es una fuente/sumidero de corriente de 10uA confiable, estable y bastante exacta que puedo construir con componentes discretos y sin ningún IC, ya que no quiero esperar a que me los envíen?
Editar: estoy trabajando con voltajes de suministro en el rango de 5v-12v
Edición 2: 1% de precisión está bien. Diablos, incluso el 5% de precisión está bien, cualquier cosa por debajo del 10% está bien. Mi carga es una resistencia de 220k como máximo (en realidad es un termistor de 100k, pero eso es lo más alto posible). Y mi suministro sería de 5 V, por lo que para obtener 10 uA, necesitaría suministrar alrededor de 2,2 V, por lo que no hay problema.
Hay muchas maneras de hacer esto. Dado que no especificó la precisión o el rango de cumplimiento, esto servirá:
Digamos que desea mantener alrededor de 2 V en R1, lo que lo convertiría en alrededor de 200 kΩ. Eso haría que el diodo zener tenga aproximadamente 2,6 V. Esto tendrá cierta dependencia de la temperatura debido a que la caída de BE es parte del voltaje de referencia. Pero, con solo 4 piezas baratas y pequeñas, su simplicidad, tamaño y costo son muy buenos. Tamaño R2 para mantener la corriente suficiente a través del zener para que regule bien su voltaje. 1 mA funciona lo suficientemente bien con la mayoría de los zeners, pero consulte la hoja de datos.
Un circuito más complicado pero más preciso es:
El opamp regula activamente el voltaje a través de R1 para que coincida con el voltaje zener. Con 5,6 V en R1, siempre fluirán 10 µA a través de él. Esta misma corriente es también la corriente de carga, que es como se regula la corriente de carga.
Ahora que ha dicho que hay 12 V disponibles, podemos usarlo para tener una idea del rango de cumplimiento. Q1 puede ser casi cualquier MOSFET de canal P de bajo voltaje. Su resistencia será tan baja en comparación con 560 kΩ que será irrelevante. Por lo tanto, esta fuente de corriente puede impulsar la salida hasta el suministro menos el voltaje de la resistencia de detección de corriente, o 12 V - 5,6 V = 6,4 V.
Algo como esto le dará una corriente bastante constante. Es solo (como si no tan) estable como su suministro de 12 V, pero tiene un cumplimiento y una resistencia de salida bastante buenos y una estabilidad de temperatura razonable para los cambios normales del tipo de temperatura ambiente (tal vez +/- un par % para un cambio de +/- 10 °C ). Idealmente, coloque los BJT cara a cara con un poco de grasa térmica entre ellos y envuélvalos.
Uno puede hacerlo mucho mejor con un amplificador operacional y una referencia adecuada, pero esto funcionará y cumplirá con su requisito declarado de usar solo componentes discretos y sin circuitos integrados.
simular este circuito : esquema creado con CircuitLab
Un limitador de corriente muy básico es algo como la imagen de abajo. Reemplace Vbattery con su carga. R2 está hecho para ser Vemitter / 10uA.
Los dos diodos pueden ser dos diodos o un diodo zener con un valor de (VR2 + Vbe) donde Vbe es aproximadamente 0,7 voltios. R1 controla el punto de operación de los diodos o el zener.
Por ejemplo:
si desea que VR2 sea de 0,2 V. Luego configura R2 a 0.2V / 10uA = 20k
Vb ~= 0,2 V + 0,7 V = 0,9 V Encuentre un diodo que, cuando se alimenta con una corriente específica, funcione a 0,9 V. Luego use R1 para conducirlo aproximadamente a esa corriente.
Spehro Pefhany
el fotón
Jorge Herold
Calín
Calín