Mejore el tiempo de subida del espejo actual NPN

Si usa transistores más rápidos y agrega un poco de polarización, puede reducir significativamente la demora. Por ejemplo:

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

Esto ha simulado un tiempo de subida de < 4 ns.

EDITAR: mkeith señaló una falla en mi diseño. La beta reducida podría ser un problema con Q4 en saturación. Dejaré esto aquí porque tiene otra buena información, pero el circuito en sí no funcionará porque cuando Vmod es alto, DigIn retrocederá por Q4, lo que probablemente sea muy indeseable.

Los espejos actuales no funcionan con mucha precisión con componentes discretos porque hay altos niveles de desajuste de transistores, por lo que dudo que los espejos actuales sean una buena idea aquí. Otros problemas con su circuito incluyen la alta resistencia de R3 que ralentiza la rapidez con la que se puede inyectar corriente en Q2 y Q1. La configuración que tiene obliga a que su valor actual (1 mA) se correlacione directamente con la velocidad de conmutación. Si aumentara la corriente, cambiaría más rápido, pero ha especificado que la corriente debe permanecer en aproximadamente 1 mA. Eso significa que tenemos que desacoplar de alguna manera estos dos parámetros de diseño.

Aquí hay un intento de resolver los problemas de los que habla.

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

Q3 tiene una configuración de colector común (emisor-seguidor), por lo que no hay efecto molinero, por lo que es un cambio rápido.

Q1 y Q4 están en una configuración de cascodo que reduce la ganancia de Q1, reduciendo el efecto Miller y, por lo tanto, aumentando su respuesta de frecuencia. Q4 no hace nada más que fijar el voltaje del colector de Q1 a ~ 2.3 como máximo por el voltaje de umbral típico de 0.7V Vbe de un bjt. Q1 tiene dos propósitos, con su base en ~2.3V cuando Vmod es alto, el emisor estará en aproximadamente 1.6V. 1.6V/1.6kohms le da la corriente de 1mA que busca. Al mismo tiempo, este es el transistor de conmutación. Cuando Vmod baja, la base de Q1 baja y evita que cualquier corriente fluya desde Dig_Sig hacia tierra.

Por último, R2 debe establecerse en cualquier valor de su elección. Cuanto mayor sea la resistencia, más lenta será la respuesta del circuito. Cuanto menor sea la resistencia, más corriente de reposo estará desperdiciando.

Cuando tiene un riel de voltaje regulado disponible, hay una manera simple de construir un sumidero de corriente de un solo transistor que mantiene una corriente bastante constante en un rango bastante amplio de VCC. Por sí mismo, no creo que este circuito te ayude, pero lo presentaré de todos modos.

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

Básicamente, es un seguidor de emisor. Al poner 0,5 V en R3, consume alrededor de 1 mA del colector, independientemente del voltaje en DigIn. Sin embargo, tampoco creo que este sea un conmutador rápido.

Hay un problema de coeficiente de temperatura, pero dependiendo de la precisión necesaria, puede funcionar lo suficientemente bien.