能改进动圈表头对小电流测量的MOSFET
发布时间:2008/6/2 0:00:00 访问次数:554
这些电流之间的关系可以用ie=ic+ib以及ic=ie-ib来表示。基极电流是否会对测量精度造成不利影响要看ib的强度以及共射极电流增益b的大小,因为基极电流ib=ic/b。当b大于100时,基极电流对于射极电流的作用可以忽略。但是,b有时会很小。例如,通用硅npn管bc182在室温下的小电流b值只有40。如果在晶体管集电极接一个满量程15ma的表头,则最小b时的满量程基极电流将达0.375ma。从集电极电流中减去基极电流会产生2.5%的误差。
但是,假如你使用一个满量程偏转只要150ma的动圈表头,则测量误差将大大增加,因为当集电极电流减小时,b也在减小。对bc182来说,当集电极电流从数毫安降至200ma时,电流增益b也会降低0.6倍,因而影响到表头读数的准确性。
为解决这一问题,改进电路的准确性,可以用一支n沟道mosfet代替bc182,如bsn254(图1)。由于mosfet管不需要栅极电流,因此它吸入的电流id就等于其源极电流is。当为这个电路选择mosfet管时,要注意管子的栅-源阈值电压应尽可能低。例如,bsn254在室温下的栅-源阈值电压范围为0.8v至2v。电路的其余部分的处理与原设计实例相同,即要在r1上获得最大1v电压降,就要按下列方法计算rsense2:rsense2=(1v/imeter),其中rsense的单位为欧姆,1v表示r1上的压降,imeter为电表满量程读数,单位为安培。注意,1kω阻值的r1将在检测电阻rsense1上产生10v/1a的输出。在本应用中,100ma在rsense1上产生0.1v电压,因此r1上的电压就对应于表头的1v满量程偏转电压。
这些电流之间的关系可以用ie=ic+ib以及ic=ie-ib来表示。基极电流是否会对测量精度造成不利影响要看ib的强度以及共射极电流增益b的大小,因为基极电流ib=ic/b。当b大于100时,基极电流对于射极电流的作用可以忽略。但是,b有时会很小。例如,通用硅npn管bc182在室温下的小电流b值只有40。如果在晶体管集电极接一个满量程15ma的表头,则最小b时的满量程基极电流将达0.375ma。从集电极电流中减去基极电流会产生2.5%的误差。
但是,假如你使用一个满量程偏转只要150ma的动圈表头,则测量误差将大大增加,因为当集电极电流减小时,b也在减小。对bc182来说,当集电极电流从数毫安降至200ma时,电流增益b也会降低0.6倍,因而影响到表头读数的准确性。
为解决这一问题,改进电路的准确性,可以用一支n沟道mosfet代替bc182,如bsn254(图1)。由于mosfet管不需要栅极电流,因此它吸入的电流id就等于其源极电流is。当为这个电路选择mosfet管时,要注意管子的栅-源阈值电压应尽可能低。例如,bsn254在室温下的栅-源阈值电压范围为0.8v至2v。电路的其余部分的处理与原设计实例相同,即要在r1上获得最大1v电压降,就要按下列方法计算rsense2:rsense2=(1v/imeter),其中rsense的单位为欧姆,1v表示r1上的压降,imeter为电表满量程读数,单位为安培。注意,1kω阻值的r1将在检测电阻rsense1上产生10v/1a的输出。在本应用中,100ma在rsense1上产生0.1v电压,因此r1上的电压就对应于表头的1v满量程偏转电压。
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