¿Por qué los transistores adicionales en este espejo actual?

Estoy tratando de entender el circuito de espejo de corriente inusual a continuación. La corriente controlada por R2 se refleja en R1. La característica extraña de este circuito es que el colector y la base de Q1 no están conectados directamente como en un espejo de corriente normal, sino a través de dos transistores conectados por diodos (Q3 y Q4).

¿Cuál es el propósito de Q3 y Q4? No he visto esto en los espejos actuales antes. Miré otros circuitos de espejo de corriente (espejo de corriente de Wilson, espejo de corriente de cascode) y esto no coincide. En LTspice, este circuito espejo funciona, pero no le veo ninguna ventaja. Parece funcionar igual de bien si reemplazo Q3 y Q4 con un cable.

Este circuito está dentro de un chip. Soy ingeniería inversa. El espejo de corriente de dos diodos aparece varias veces, por lo que debe haber alguna razón, pero no puedo resolverlo. ¿Algunas ideas? ¿Este circuito tiene un nombre?

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

(Ignore los números de pieza en el esquema).

Simplemente lo llamo un "espejo de corriente amortiguado". Sin embargo, puede ir a Analog Devices y bajar a 11.7 en esta página: wiki.analog.com/university/courses/electronics/text/… Usan un nombre un poco más largo para eso.
He ensamblado ese circuito y la impedancia de salida aumenta con la adición de cada uno de los seguidores del emisor (Q3, Q4). La mejora con discretos en una placa de prueba no es la misma que podría estar dentro de un chip con una coincidencia mucho mejor entre Q1 y Q2. Tal vez valga la pena investigar qué efecto tiene la falta de coincidencia de Q3/Q4 en la operación, digamos calentándolos, o incluso mejor, enfriándolos mucho en relación con el par Q1/Q2. Pero puedo hacer que la impedancia de salida cambie un poco debido a los efectos térmicos simplemente intercambiando Q1 o Q2 con una parte diferente de la caja, si se baja R2.

Respuestas (2)

Q3 y Q4 no están "conectados por diodo".

Están dispuestos como emisores seguidores para reducir el error que resultaría de la corriente de base para Q1 y Q2 derivada de la referencia de corriente que fluye a través de R2.

La ganancia de Q3,Q4 reducirá la corriente requerida por un factor de Hfe**2 (quizás 10 000 veces) para que prácticamente toda la corriente de R2 fluya a través de Q1 en lugar de que se desvíe algo.

También significarán que Q1 está operando a un Vce más alto (dos caídas de Vbe) esto afectará la corriente a través de R2 pero puede poner a Q1 en un mejor punto de operación.

Una mejora adicional sería colocar resistencias en los emisores de Q1 y Q2. La resistencia solo necesita caer un par de décimas de voltio para mejorar significativamente la precisión al reducir los efectos del desajuste entre Q1 y Q2. Una resistencia como la de 470 ohmios sería adecuada.

¿De qué manera son seguidores emisores Q3 y Q4?
Es útil mirar la imagen al revés: al ser PNP, se dibuja con el suministro en la parte inferior. La señal va en la base de Q4 que luego va a la base de Q3. La salida del par alimenta a los otros dos transistores.
Vaya, no me di cuenta de que eran PNP.

Esta configuración de espejo actual de BJT también se denomina "ayudante beta". Por si necesitas buscar más información.

Podría mejorar mucho su respuesta al incluir información sobre los ayudantes beta.
¿Por qué los transistores adicionales en este espejo actual?
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