Tenho a tarefa de fazer um SINK de corrente constante para um dispositivo de teste. Ele deve gerar 4 valores separados, -10pA -100pA -1nA -10nA. Preciso que a corrente dure pelo menos 10 a 20 segundos, de preferência até 100 segundos, se possível. Esses valores atuais são muito pequenos, então não poderei usar um espelho de corrente simples com transistores.
A razão pela qual eu preciso fabricar esse dispositivo é que ele precisa ser muito menor que um instrumento de bancada de testes, pensar no computador de mão e só precisa trabalhar com esses valores atuais específicos. Eu também não sei a carga, esta é uma fonte, não deveria importar?
Até agora, tudo o que descobri é usar uma rampa de tensão para carregar um capacitor (Ic = C dv / dt) para que ele possa produzir a corrente. Eu usaria um interruptor mecânico para alterar o valor da capacitância, para que o tempo de rampa permaneça o mesmo e a corrente possa ser alterada entre os 4 valores. A forma de onda precisaria ser um dente de serra para acelerar em ~ 1 segundo. Eu não sei como fazer um dente de serra ou realmente aumentar a tensão e preciso que ele seja linear para obter a corrente adequada da tampa.
Por favor, me dê alguma sugestão e faça perguntas sobre o que mais eu esqueci de lhe dizer, gostaria de descobrir isso em breve.
EDIT: espero que seja um pouco mais claro
Respostas:
Linear tem uma nota de aplicação Fonte de corrente bidirecional Precision Nanoamp que pode ser interessante.
Figura 1. Este circuito gera e afunda apenas nanoamp de corrente com precisão devido à baixa corrente de polarização de entrada dos amplificadores operacionais do CMOS. Um amplificador de diferença com buffer e um integrador forçam a tensão através de um resistor de 10 megaohm a ser 1/1000 da tensão de entrada de controle em qualquer polaridade.
É difícil dizer se isso é adequado para a sua aplicação devido à falta de informações fornecidas. Tem a vantagem de não exigir geração de rampa ou capacitores de precisão.
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Cnsider this
simular este circuito - esquemático criado usando o CircuitLab
Suponha 0,5 volts Vbe para Ic = 1uA, para X = 1 área do emissor. Suponha que o N (fator de idealidade do diodo) permaneça 1 e, em 10pA, ou 100.000 inferior a 1uA, o Vbe será menor em 0,058 volts por década * log10 (100.000) ou
Vbe (10pA) = 0,500 - (0,058v * 5) = 0,500 - 0,290 = 0,210 volts
qual seria o Vbe do primeiro trimestre. Supondo que os dois transistores tenham área x1 (eles permanecem do mesmo tamanho), o Vbe do Q2 ainda é de 0,5 volts. A base de Q1 é de 0,500 volts e o emissor de Q1 é de 0,290 volts. Esses 0,290 volts estão no resistor R1 de 10MegOhm do emissor ao GND. A corrente através de R1 é 100nanoAmp / volt ou 29 nanoAmps.
Precisamos reduzir essa corrente em mais de 1.000X para os 10picoAmps solicitados.
Uma maneira de chegar lá é usar um divisor resistivo entre o topo do Q1 e a base do Q2. Mas isso é um kluge.
Parte do desafio, para qualquer precisão, é 10pA * 10MegOhm é 1e-11 * 1e + 7
ou 1e-4 = 100 microVolts.
Então, eu estou pensando que você pode usar o OpAmps para gerar corrente de 1nanoAmp e alimentá-lo em 100: x atual copiador-divisor, assim
simule este circuito
Aqui está a teoria e exemplos de Widlar Current Mirror. Talvez seja útil.
https://en.wikipedia.org/wiki/Widlar_current_source
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