Запрос источника тока / ограничителя тока MOSFET на проверку

Мне нужен небольшой (несколько) независимый от напряжения ток (около 10 мА), с диапазоном напряжения 3-30В. Я придумал следующую схему.

схематический

смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab

Я нарисовал характеристику резистора U/I в характеристике Id-Vgs MOSFET:

введите описание изображения здесь

Идея состоит в том, что цепь остановится на пересечении обеих характеристик.

МОП-транзистор представляет собой тип N-канального режима истощения. Кажется, у Circuitlab нет отличительных символов для режимов улучшения и истощения.

Я выбираю тип, который может выдерживать мощность более 1 Вт, чтобы избежать ограничений SOA.

Я знаю, что аналогичное решение существует для JFET, но я не смог найти тип JFET, который мог бы удовлетворить требования по напряжению. Также я знаю, что аналогичные устройства с полевым транзистором JFET существуют в виде дискретных компонентов (диоды постоянного тока), но они довольно дороги (5 долларов или больше). Цель состоит в том, чтобы как количество компонентов, так и цена были низкими. опорный ток, который недоступен.

Стабильность тока не так важна, она предназначена для ограничения тока неизвестного напряжения, подаваемого на низкое сопротивление (20-50 Ом), 10-20 мА нормально. Также время отклика не очень важно.

Мне не очень комфортно работать на нижнем конце характеристики. Кто-нибудь видит проблему с этой настройкой, что-то, что я упустил, проблемы с термостабильностью и, возможно, точки для улучшения? Может быть, я слишком полагаюсь на постоянство производительности отдельных устройств?

RdsOn показанного Nch составляет от <30 до 60 Ом, что слишком велико для схемы, показанной с измерением тока 80 Ом для обеспечения точности. Idss=20 мА. но для грубого приближения ок. Использование FET с Idss = 10 мА лучше с R1 = 0 или ограничителем тока BJT.
LM317 и резистор сделают хороший источник тока ~ 10 мА.
Как Джордж указывает, что LM 317 TO92 может добиться цели. Почти ничего не стоит.
@GeorgeHerold 10 мА находится в нижней части диапазона для LM317. Я искал что-то, где 10 мА находится в пределах рабочего диапазона устройства, и нашел LT3092 , который удобно доступен в том же корпусе, что и BSP135. Может ли это быть лучшим вариантом?
@AndrewMorton, я никогда не слышал о lt3092 .. красиво (дорого). Я не уверен, что вы имеете в виду о нижней части диапазона. Я думаю, что lm317 имеет ток смещения 10 мкА, поэтому 10 мА должно быть достаточно. (Только сейчас он отлично работал на моем стенде.)
@GeorgeHerold Мое рассуждение было основано на ссылке на техническое описание TI LM317 : рекомендуемый минимальный ток составляет 0,01 А, при этом подавление пульсаций примерно на 7 дБ меньше, чем при 1 А (может не быть проблемой). Максимум для «Минимального тока нагрузки для поддержания регулирования» составляет 10 мА, так что неудачник находится прямо на грани стабильности. Обычно он будет работать при 3,5 мА. Наконец, рекомендуемое минимальное «перепад напряжения между входом и выходом» составляет 3 В, и OP хочет работать в диапазоне от 3 В до 30 В для V(in). МКБВ.
Есть ли у вас какие-либо регулируемые шины напряжения, которые можно использовать для смещения? Если это так, есть хороший способ использовать BJT в качестве текущего приемника (что, по-видимому, вам и нужно).
@mkeith Я думаю, что ОП косвенно заявляет, что у него нет таких рельсов, написав: «Источник Видлара не подходит, потому что ему нужен опорный ток, который недоступен». Если бы была рельса, тогда был бы способ сделать опорный ток.

Ответы (2)

Для вашего приложения можно использовать источник тока на биполярном транзисторе . Этот все еще регулирует (едва) с Vin2 = 3 В, но теряет почти 3 мА, когда Vin2 = 30 В:

схематический

смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab

Это регулятор тока нижнего плеча, использующий обычные кремниевые транзисторы NPN. R3 определяет уставку регулирования тока. Около 10 мА, протекающих через R3, генерирует достаточное напряжение, чтобы включить Q3, который начинает регулировать ток. Эта схема имеет нагрузку по напряжению чуть больше вольта, лучше, чем МОП-транзистор. Q2 рассеивает некоторое количество тепла. Обычный 2N3904 будет нагреваться при 10 мА, а при 20 мА будет слишком теплым. Для более чем 10 мА замените Q2 чем-то более мощным, например MJE181, который может легче рассеивать тепло.

Цель состоит в том, чтобы сохранить количество компонентов и низкую цену.

Учитывая ваши другие ограничения, трудно превзойти только полевой МОП-транзистор в режиме истощения и резистор. (Я понимаю, откуда вы исходите, откладывая JFET.) Я полагаю, вы думаете об этом:

схематический

смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab

Однако я не могу сказать из вашего письма, насколько воспроизводимым вам нужно сделать это. Значение В г С ( о ф ф ) не все так точно. Так что вам может понадобиться потенциометр там. Это увеличивает цену, физический размер и т. д. Или, я полагаю, вы могли бы просто выбрать детали и работать таким образом.

Например, характеристики Supertex DN3525 В г С ( о ф ф ) откуда угодно из − 1,5 В к − 3,5 В , с В Д С "=" 15 В и я Д "=" 1,0 мА . Будет ли это достаточно воспроизводимо без выбора деталей или выбора номинала резистора?

Я знаю, что аналогичное решение существует для JFET, но я не смог найти тип JFET, который мог бы удовлетворить требования по напряжению.

Вы можете использовать эту топологию, чтобы решить эту проблему:

схематический

смоделируйте эту схему

Однако с показанными устройствами вам может понадобиться больше места, чем просто 3 В .

Я знаю, что подход с грузовой линией, похоже, приведет вас туда. Но разве изменчивость не значительна? Или вы думаете, что это достаточно хорошо?

Запрос источника тока / ограничителя тока MOSFET на проверку
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 2v