Espejos de Corriente
Espejo Wilson
Introducción
Anteriormente hemos visto el espejo de corriente básico. Una de las limitaciones mencionadas fue el Efecto Early. A continuación veremos qué es el efecto Early, el diagrama del cicuito del espejo Wilson y explicaremos cómo este circuito elimina el efecto Early.
Efecto Early:
El efecto Early ocasiona que el voltaje base-emisor Vbe varíe un poco cuando el voltaje del colector cambia, dada una corriente que circula por el transistor.
Con el espejo de corriente visto anteriormente, haremos una pequeña simulación en la que variaremos la resistencia de carga, esto hará que el voltaje en el colector cambie y por el efecto Early esto tendrá un impacto en Vbe por tanto en la corriente reflejada:
Figura 1: Espejo de Corriente básico.
Figura 2: Resultado de la simulación al variar la carga. Rojo: corriente de Q1; Azul: corriente en Q2.
Se observa que al variar la carga y por tanto el voltaje colector-emisor Vce, la corriente reflejada no es constante. A esto se le denomina efecto Early.
La variación máxima en este caso es de 45uA. Para 1mA de corriente reflejada esto es un 4.5%. Dependiendo del caso y los valores de los componentes, este porcentaje puede ser aún mayor.
Espejo de corriente Wilson:
Con el fin de reducir el efecto Early, se agrega un transistor adicional Q3 y se cambia un poco el diseño. El Vce de Q1 sigue siendo fijo pero ahora con el valor de dos caídas de voltaje. A diferencia del espejo de corriente básico, en este espejo de corriente el Vce de Q2 es ahora fijo con un valor de una caída de voltaje. De este modo, el efecto Early, ocasionado por las variaciones de la carga, no afectaran la corriente reflejada.
Figura 3: Espejo de corriente Wilson.
Al realizar la simulación del diagrama de la figura 3, vemos el siguiente resultado:
Figura 4: Simulación del Espejo de corriente Wilson al variar la carga. Rojo: corriente de Q1; Azul: corriente de Q2.
Se observa que la diferencia de la corriente entre Q1 y Q2 es casi constante al variar la carga y que además la diferencia es de 6uA aproximadamente. Para una corriente configurada de 1mA, esta diferencia representa menos del 1%.
Conclusiones
- El espejo de corriente Wilson es una variación del espejo de corriente básico.
- Requiere tan solo un componente adicional: un transistor.
- Mejora considerablemente la precisión de la corriente reflejada y la hace resistente al efecto Early.
No hay comentarios.:
Publicar un comentario