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Hallo

Ich möchte mir mit einem OPV und Transistor eine Konstantstromquelle bauen, die 250nA liefern soll.
http://www.mikrocontroller.net/articles/Konstantstromquelle
Leider finde ich keinen geeigneten Mosfet für so kleine Ströme. Die sind alle für große Ströme ausgelegt.( Bräuchte einen mit einem kleinen Weite/Länge Verhältnis.)
Die großen Mosfets reagieren viel zu stark auf eine kleine UGS Änderung, so dass sich die 250nA nicht genau einstellen lassen.
Kennt zufällig jemand einen, oder hat ne andere Idee?

Gruß Enton

--
Da säuft man den ganzen Tag und wird trotzdem nicht für voll genommen

» Leider finde ich keinen geeigneten Mosfet für so kleine Ströme. Die sind
» alle für große Ströme ausgelegt.
Sicherlich. Schon die Sperrströme der FETs dürften größer als 250nA sein.

» ( Bräuchte einen mit einem kleinen
» Weite/Länge Verhältnis.)
Nein, du brauchst überhaupt keinen Transistor.

» oder hat ne andere Idee?
Den Strom liefert der OPV direkt
http://www.linear.com/solutions/1395

Wie bereits von Offroad-GTI richtig erklärt, genügt ein Opamp. Ich habe Dir hier noch einen Vorschlag mit zwei Opamps oder einem Dual-Opamp:



Den Text dazu liest Du hier im Kapitel "Konstantstromquelle mit Bandgap-Referenz und Opamp":

"Die Transistor-LED-Konstantstromquelle
mit ein oder zwei Transistoren und
Konstantstromquelle mit Bandgap und Opamp"
http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/currled.htm

Ich hoffe, Du hast Erfolg mit Deinem doch sehr niedrigen Strom von 250 nA. Das Experimentieren (und nicht nur simulieren) ist hier unerlässlich.

Bei einer Bandgapspannung von 2.5 VDC und einem Konstantstrom von 0.25 µA beträgt R1 = 10 M-Ohm. Das R1-R2-R3-Netzwerk wird sehr hochohmig…

Die Widerstände werden kleiner, wenn man die Bandgapspannung mit einem Spannungsteiler massiv herunterteilt, wobei der Widerstandsteiler signifikant niederohmiger sein muss, als das R1-R2-R3-Netzwerk.

--
Gruss
Thomas

Buch von Patrick Schnabel und mir zum Timer-IC NE555 und LMC555:
https://tinyurl.com/zjshz4h9
Mein Buch zum Operations- u. Instrumentationsverstärker:
https://tinyurl.com/fumtu5z9

» Ich möchte mir mit einem OPV und Transistor eine Konstantstromquelle bauen,
» die 250nA liefern soll.

Und wofür brauchst du 250 NANOampere Konstantstrom?
Selbst als Basisstrom für einen Transistortester ist das verdammt wenig. Sicher, daß du dich da nicht um eine Größenordnung verrechnet hast? Oder du hast dir einen falschen Lösungsweg ausgedacht?

Technisch sind 250nA natürlich möglich, aber dann muß man schon auf Kriechströme auf der Leiterplatte achten. Aufbau mit Reißzwecken auf einem Stück Holz o.ä. sind natürlich völlig indiskutabel!

hws

» Das Experimentieren (und nicht nur simulieren) ist hier unerlässlich.
Vor allem muss schon im Vorfeld besonderes Augenmerk auf die Bauteilauswahl gelegt werden.
Wenn hier ein 0815-OPV (LM358, LM324 o.ä.) eingesetzt wird, kann man es nämlich von vornherein vergessen. Die haben nämlich Eingangsströme von typisch 45nA (bipolare Eingangsstufe). Das ist bei angepeilten 250nA natürlich nicht tragbar. Der verlinkte LTC2054 hat einen um vier Größenordnungen geringern Eingangsstrom (1pA).

Aber auch da ist noch nicht Schluss. Der LTC6082 nimmt gar nur 200fA auf: http://www.linear.com/solutions/1185

» » Das Experimentieren (und nicht nur simulieren) ist hier unerlässlich.
»
» Vor allem muss schon im Vorfeld besonderes Augenmerk auf die Bauteilauswahl
» gelegt werden.
» Wenn hier ein 0815-OPV (LM358, LM324 o.ä.) eingesetzt wird, kann man es
» nämlich von vornherein vergessen. Die haben nämlich Eingangsströme von
» typisch 45nA (bipolare Eingangsstufe). Das ist bei angepeilten 250nA
» natürlich nicht tragbar. Der verlinkte LTC2054 hat einen um vier
» Größenordnungen geringern Eingangsstrom (1pA).

Ich finde es sehr gut, dass Du mein Posting mit dieser Ausführung ergänzst.

Ich habe jetzt grad mal nachgeschaut, wie es mit einem LinCMOS-Opamp aussieht. Der preiswerte TLC271 könnte eher zur Not passen mit typisch 0.7 pA "Input bias current" bei 25ºC, wenn der Maximalwert nicht bei 50 pA liegen würde. Bei 70ºC können wir auch den Typen gleich vergessen.

Naja, es käme natürlich noch auf die gewünschte Präzision an...

» Aber auch da ist noch nicht Schluss. Der LTC6082 nimmt gar nur 200fA auf:
» http://www.linear.com/solutions/1185

Das scheint auch eine Creme-de-la-Creme-Schaltung zu sein und genau dafür darf so ein Opamp auch einiges kosten.

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Gruss
Thomas

Buch von Patrick Schnabel und mir zum Timer-IC NE555 und LMC555:
https://tinyurl.com/zjshz4h9
Mein Buch zum Operations- u. Instrumentationsverstärker:
https://tinyurl.com/fumtu5z9

» » Leider finde ich keinen geeigneten Mosfet für so kleine Ströme. Die sind
» » alle für große Ströme ausgelegt.
» Sicherlich. Schon die Sperrströme der FETs dürften größer als 250nA sein.

Das sieht gut aus, danke.
Ich habe vergessen zu erwähnen, das ich eine Stromquelle mit VDD bezug brauche. Also eine Stromsenke. Aber die zweite Schaltung hier sieht gut aus.
»
» » ( Bräuchte einen mit einem kleinen
» » Weite/Länge Verhältnis.)
» Nein, du brauchst überhaupt keinen Transistor.
»
» » oder hat ne andere Idee?
» Den Strom liefert der OPV direkt
» http://www.linear.com/solutions/1395

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Da säuft man den ganzen Tag und wird trotzdem nicht für voll genommen

Das ist die Bias-Strom-Generierung für ein ASIC.
Die 250nA stimmen schon


» » Ich möchte mir mit einem OPV und Transistor eine Konstantstromquelle
» bauen,
» » die 250nA liefern soll.
»
» Und wofür brauchst du 250 NANOampere Konstantstrom?
» Selbst als Basisstrom für einen Transistortester ist das verdammt wenig.
» Sicher, daß du dich da nicht um eine Größenordnung verrechnet hast? Oder du
» hast dir einen falschen Lösungsweg ausgedacht?
»
» Technisch sind 250nA natürlich möglich, aber dann muß man schon auf
» Kriechströme auf der Leiterplatte achten. Aufbau mit Reißzwecken auf einem
» Stück Holz o.ä. sind natürlich völlig indiskutabel!
»
» hws

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Da säuft man den ganzen Tag und wird trotzdem nicht für voll genommen

» Ich habe vergessen zu erwähnen, das ich eine Stromquelle mit VDD bezug
» brauche. Also eine Stromsenke.
Nö, so ist es schon eine Stromquelle. Eine Mit Vss-Bezug wäre eine Senke, da sie Strom aufnimmt.
Davon abgesehen kannst du die Referenzspannungsquelle und den Messwiderstand auch an Vdd spiegeln, den NPN durch einen PNP Transistor ersetzen und erhältst eine "Vdd-Stromquelle":

» » Ich habe vergessen zu erwähnen, das ich eine Stromquelle mit VDD bezug
» » brauche. Also eine Stromsenke.
» Nö, so ist es schon eine Stromquelle. Eine Mit Vss-Bezug wäre eine Senke,
» da sie Strom aufnimmt.
Sorry, da hab ich mich schlecht ausgedrückt. Meine Last hängt an VDD. Durch die Last sollen 250nA fließen und von der Stromsenke aufgenommen werden.
Das Problem mit der Schaltung hier ist, das alle Transistoren die ich gefunden habe, zu groß sind, so das sich die 250nA schlecht einstellen lassen. Aber die Schaltung aus deinem vorherigen Post sieht gut aus.




» Davon abgesehen kannst du die Referenzspannungsquelle und den
» Messwiderstand auch an Vdd spiegeln, den NPN durch einen PNP Transistor
» ersetzen und erhältst eine "Vdd-Stromquelle":
»

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Da säuft man den ganzen Tag und wird trotzdem nicht für voll genommen

» Sorry, da hab ich mich schlecht ausgedrückt. Meine Last hängt an VDD. Durch
» die Last sollen 250nA fließen und von der Stromsenke aufgenommen werden.
» Das Problem mit der Schaltung hier ist, das alle Transistoren die ich
» gefunden habe, zu groß sind, so das sich die 250nA schlecht einstellen
» lassen. Aber die Schaltung aus deinem vorherigen Post sieht gut aus.
»
Diese Schaltung hier ist aber eine Stromquelle!
Und die Rechte Schaltung Offroad GTI ist eine Stromsenke.
So richtig scheinst du das Prinzip noch nicht verstanden zu haben.

Außerdem ist deine ursprüngliche Idee mit einem Bipolar Transistor für so einen geringen Strom absolut untauglich. Wegen des Basis Emittersteuerstrom. Da müsste wenigstens ein MOSFET eingesetzt werden.
» »

» »

Und der Ausgang des TL061 kommt hoch genug an V+ ran?
100mV an R1 und ca 700mV Ube von T1?

Die Eingänge umfassen auch Vcc+, das ist ok.

hws

» Und der Ausgang des TL061 kommt hoch genug an V+ ran?
» 100mV an R1 und ca 700mV Ube von T1?
»
» Die Eingänge umfassen auch Vcc+, das ist ok.
»
» hws

Abgesehen davon: gewinne ich fast den Eindruck, dass er den Shuntwiderstand mit der Last verwechselt.

» Das ist die Bias-Strom-Generierung für ein ASIC.
» Die 250nA stimmen schon
»
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und wenn du dem ASIC die Hand gibst, mit so 250mg
Anpresskraft, bzw. mit 0,235mm Abstand, je nachdem..
kommst dann auch auf 250nA?

Ich meine damit, hat dein ASIC nichts "onboard"?
Selbst die Leitungsführungen (mech. Aufbau),
Tempschwankungen können die 250nA ins Schwimmen bringen.
... weil,, du wolltest das mit "Standardbauteilen" diskret aufbauen.
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...und täglich grüßt der PC:
"Drück' ENTER! Feigling!"

» » Das ist die Bias-Strom-Generierung für ein ASIC.
» » Die 250nA stimmen schon

» und wenn du dem ASIC die Hand gibst, mit so 250mg
» Anpresskraft, bzw. mit 0,235mm Abstand, je nachdem..
» kommst dann auch auf 250nA?

Ich hoffe, die 250nA sind nicht der Eingangs-Offsetstrom eines OP oder Ähnliches .. Das korrigiert man anders!

Welcher ASICEntwickler kommt auf die Idee, der Benutzer solle irgendwo einen Strom von 250nA mit einer externen Schaltung einspeisen?

hws