¿Cuál es la diferencia entre usar mosfet y bjt para una fuente de corriente basada en un amplificador operacional?

En primer lugar, debemos ser conscientes de lo que queremos aquí. Se supone que un controlador láser de cualquier tipo es una fuente de corriente constante de buena calidad. En este caso, todos estos circuitos parecen ser circuitos controlables por voltaje, por lo que todos deberían ser fuentes de corriente controlables por voltaje. Antes de responder a su pregunta real en el título, quiero repasar estos circuitos rápidamente.

El primer circuito que se muestra es el peor de los tres: en primer lugar, el diodo láser en el esquema parece estar dibujado hacia atrás, debería ir hacia el otro lado. El circuito en sí parece simplemente agregar una compensación de CC a una señal de audio, y luego intenta usar ese voltaje para impulsar el diodo láser. Supongo que el transistor se activa y desactiva desde alguna fuente externa (¿quizás un botón pulsador o MCU GPIO?), Sin embargo, este transistor simplemente se saturará y hará que fluya una gran corriente descontrolada. No es una fuente de corriente en absoluto, es solo una fuente de voltaje con un transistor para encenderla y apagarla.

El segundo circuito se comporta mucho mejor: este circuito toma un voltaje de CA, lo pasa bajo, le agrega una compensación de CC y luego controla el FET para impulsar una corriente a través del diodo láser que es proporcional al voltaje en su entrada. Este circuito al menos actúa como una fuente de corriente controlable por voltaje, con cierta protección de frecuencia en su entrada para evitar que la corriente se dispare sin control. La razón por la que es una fuente de corriente y no una fuente de voltaje es porque la retroalimentación está sobre la resistencia de salida, y dado que el voltaje sobre una resistencia es lineal con la corriente a través de la resistencia, este nodo actúa como un voltaje proporcional a la corriente a través del láser. diodo. Tenga en cuenta que la entrada tiene que ser CA, de lo contrario, el voltaje de entrada simplemente no hará que cambie el brillo del láser.

El último circuito es similar al primero: actúa solo como una fuente de voltaje, no como una fuente de corriente, y además es una fuente de voltaje bastante inestable. Este circuito es un poco mejor que el primero en que el diodo láser no está al revés, sin embargo, todavía no es una fuente de corriente.

Entonces, ahora respondamos a su pregunta: en este caso, en el que simplemente está manejando un diodo láser, hay una razón principal para elegir un FET en lugar de un NPN: un NPN toma algo de corriente base para encenderlo (alrededor de una centésima a una 1000 de la corriente que pasa por el colector del transistor). Si el amplificador operacional no puede suministrar esta corriente, su láser se atenuará o se apagará. Un FET requiere muy, muy poca corriente de compuerta (a menudo en nanoamperios) para funcionar, por lo que el amplificador operacional nunca tendrá la tarea de impulsar más corriente de la que puede manejar.

Si conocía las especificaciones del opamp y FET utilizados, probablemente podría especificar un NPN para reemplazar este FET, siempre que el opamp pudiera conducir suficiente corriente. Sin embargo, por lo general, le conviene no meterse demasiado con el circuito si no lo comprende completamente. Por todos los medios, experimente si desea obtener más información, sin embargo, tenga en cuenta que puede romper su diodo láser.