تصميم المجوهرات الحالية: الحسابات والتطبيقات التدريجية

Where V_CC is the supply voltage, V_BE] is the base-emitter voltage (typically 0.6-0.7V for silicon BJTs), and I_REF[F[F is the desired.

نموذج التصميم العملي

فلنصمم مرآة عملية جارية لناتج 1mA من 12V.

استخدام أقرب قيمة قياسية: ١١ كيلو مترا )التحقق من مستوى Iref = ١,٠٢٧ مترا( - تمنح سلسلة ١٠ × ١٢ ١,١٣م ألف - مقبولة بالنسبة لمعظم التطبيقات، وهذا يدل على النهج العملي لاستخدام قيم مقاومة موحدة وقبول انحرافات صغيرة عن قيم التصميم المثالية.

معايير اختيار المترجم

بالنسبة للمرآة الحالية التي تبلغ مساحتها ١ مترا، أي عمل صغير من أجهزة مترجمي الشبكة الوطنية للشبكة - الاحتياجات الرئيسية: مركبات الكربون الكلورية فلورية )١٢٥ في هذا المثال( - تُقي َّم معظم المترجمين التحريريين الصغيرة بمقياس دنيا ٢٥ في - ٤٠ في كيلوغرامات؛ وأجهزة IC -max out ذات هامش أمان )مثل BC547( المعالجات ١٠٠ متر مربع، ويسهل التعامل مع الأخطاء الأساسية ١ ميغاواطني(

المحاسبة المتعلقة بالخطأ الحالي في القاعدة

ونظرا لأن الفيبي والبيتا لكل من المترجمين هما نفس الشيء، فإن المقياس الأساسي لكل مترجم يجب أن يكون هو نفسه، ونظرا لأن المترجمين يعملون في مناطقهم الخيوطية، فإن التيار من خلال الرسوب يقسم بين جامعي الشاحنات والفروع الذي يغذي قاعدتيه، وهذا الخطأ الحالي الذي يمثل أحد القيود الرئيسية للمرآة الحالية الأساسية التي تدور بين مترجمين.

ويمكن التعبير عن العلاقة الحالية للناتج التي تمثل بيتا محدودة على أنها:

I_OUT] = I_]REF × ß2/(ß2 + 2ß]]

ملاحظة أن هذه المعادلة تنبأ بأن المنظمة الدولية للطاقة الذرية ما لم تُحدَّد بيتا، وبالنسبة للمترجمين التقليديين الذين لديهم بيتا = 100، فإن ذلك يؤدي إلى خطأ بنسبة 2 في المائة تقريبا في التيار المُجسَّد.

خصائص الأداء والحدود

الناتج

ومن السمات الهامة للمرآة الحالية مقاومة عالية نسبيا للنواتج تساعد على إبقاء الناتج ثابتاً بصرف النظر عن ظروف الحمولة، أما الثانية فهي مقاومة ناتجها من قبل شركة AC، التي تحدد مدى تفاوت الناتج الحالي مع الفولط المطبق على المرآة.

وتعاني المرآة الحالية من نقص كبير في الناتج لأن رقم ناتجها مصمم بحيث لا تؤدي التغييرات في حجم الناتج إلا إلى تغييرات صغيرة في الناتج الحالي، وينشأ نقص كبير في الناتج عن الفيزياء والأجهزة الطبوغرافية التي تفصل بين الفولط في الناتج المرآوي.

الأثر المبكر ومقاومة النواتج

(أ) إذا كان سداسي كلور البنزين أكبر من الصفر في مترجم النواتج Q2، فإن التيار المجمّع في Q2 سيكون أكبر من الكمية 1 بسبب الأثر المبكر، وأحد عيوب الرهن هو الأثر المبكر لفولط جامع في التواريخ التي يقوم بها جامعو المنتجات، ويمكن أحياناً تقديره من بارامترات بيانات إذا كان قبول الناتج (هـ) هو القيمة الحالية (هيو هو).

ونظراً إلى أن الأثر المبكر قد أهمل في حل مشكلة المنظمة الدولية للطاقة، فإن مقاومة الإنتاج لا تنتهي، وإذا ما أدرجنا الأثر المبكر وافتراضنا أن له أثراً لا يذكر في حل المنظمة الدولية للطاقة، فإن مقاومة الإنتاج تُعزى إلى الفولط المبكر مقسمة على الناتج الحالي، وهذه المقاومة النهائية للناتج تتسبب في تغيرات طفيفة مع التغيرات في حجم الإنتاج.

الامتثال

الحد الأدنى من الفولطية يهبط في الجزء من الناتج من المرآة اللازمة لجعله يعمل بشكل سليم، وهذا الحد الأدنى من الفولطية ممتلئ بالحاجة إلى إبقاء مترجم الناتج للمرآة في وضع نشط، وطائفة الفولط التي تعمل فيها المرايا تسمى مدى الامتثال، وفولط الوسم بين السلوك الجيد والسيء يُسمى تطاير الامتثال.

ومن الضروري إبقاء مترجم الناتج (BJT) خارج نطاق التشبع، أو خماسي كلور البنزين = صفر خامساً أو من منظور آخر، لا يسمح للجامع بأن يمضي إلى التحيز، وهذا يعني أقل حجم ناتج يؤدي إلى وجود الناتج الصحيح، وفولط الامتثال، هو VOUT = VC = VBE في ظل ظروف تحيز مع مترجم النواتج عند المستوى الحالي للمنتجات صفر

درجة الحرارة

وكثيراً ما تستخدم المرآة الحالية في دوائر ذات القطبين مثل أجهزة التصفيق ذات الفول الثنائي المنخفض، وتنشأ مشكلة في تطبيقات الفولط المنخفض عن تفاوتات في فولت المربعات الأساسية، V be، مع درجة الحرارة، التي يمكن أن تؤثر سلباً على تيار مرجعي وتيار مرن، ويقلل من خلال ارتفاعات محرك Q في درجة V عند نحو 2 متراً مربعاً/درجة مئوية.

وفي هذه الورقة، يقترح إدراج إشارة دقيقة في الوقت الراهن تستخدم مرآة قياسية في درجة الحرارة والعملية، وتنشأ هذه الإشارة المرجعية المستقلة في درجة الحرارة عن طريق تلخيص نسبة إلى درجة الحرارة المطلقة (PTAT) الحالية وكمية لدرجات الحرارة المطلقة (CTAT) ويمكن أن تؤدي هذه الطريقة إلى تحسين درجة الحرارة بدرجة كبيرة في تطبيقات الدقة.

تحسين التهابات الميراثية الحالية

Emitter Degeneration

ومن بين المطابقة الأفضل بين المدخلات و تيارات الإنتاج استخدام مقاومي السلاسل من المحركات على المتحولين، وإذا ما زاد التيار في مترجم واحد، فإنه يتسبب في زيادة الفولطية عبر مقاومتها من قبل مسببات الارتداد، مما يؤدي إلى انخفاض حجم المحركات التي تستخدمها المسببة للتوتر، مما يؤدي إلى انخفاض عدد المترجمين إلى مزيد من التواريخ.

الخطوة الأولى هي ربط المقاومين بالجهات المرنة (أو المصادر، في حالة محركات الأشعة فوق البنفسجية) كما هو موضح في الشكل 4-7، مع المقاومة الـ6 كيلو فولت التي نستخدمها في هذا المثال، نسقط 300 ميل في جميع أنحاء المقاومين، إذا كان التيار في Q2 يريد أن يكون أعلى من 1، فإنه سيتسبب أيضاً في انخفاض في كمية عالية من الارتفاع

وعندما تستخدم مترجمات غير مطابقة (مختلفة بشكل ثابت) في مرآة، كان من المعروف منذ وقت طويل أن انحرافات الجاذبية المقاومة تؤدي إلى نتيجة أكثر قابلية للتنبؤ بها وإلى حدوث عجز أكبر في الإنتاج، ومكافحة الأثر المبكر، إلا أن هذا التحسن يأتي بتكلفة انخفاض مستوى رأس المركب وزيادة الحد الأدنى من التطاير في الامتثال.

الأساس الحالي للتعويض

ويبين الشكل 3 المرآة الحالية الأساسية مع مترجم ثالث مضاف، الشكل 3 - الميراث بتعويضات أساسية جارية، وهذا الشكل الثلاثي المروحات يقلل كثيرا من الخطأ الأساسي الحالي الذي يصيب التصميم الأساسي للمروحين.

ويبين الشكل 11-8 المرآة التي يُستعاض فيها عن السلك البسيط الذي يربط بين جامع Q1 وقاعدة التتبع بعنصر مُتَبع من المراة، ويُشار إلى هذا التحسن في المرآة الحالية البسيطة على أنه مرآة مُعززة، ويُقلل الكسب الحالي (باكس كي 3) من مرحلة التبعية المُضادة (Q3) إلى حد كبير من الخطأ في كسب الطاقة الذي تسببه في تيارينات الأساسية المحدودة للثانية 1 و Q2.

ويلسون ميرور

(الدائرة تسمى (جورج رو ويلسون مهندس تصميم الدائرة المتكاملة الذي عمل في (تيكترونكس ويلسون) قاما بتصميم هذه التشكيلة عام 1967 عندما تحدى هو و (باري جيلبرت) بعضهما البعض لإيجاد مرآة محسنة بين عشية وضحاها لا تستخدم سوى ثلاثة مترجمين

وتتمتع مرآة ويلسون الحالية بمزايا خاصة على البدائل: فالخطأ الثابت، والفرق الحالي في المدخلات والمدخلات، ينخفض إلى مستويات صغيرة جدا تعزى كليا تقريبا إلى أخطاء في الأجهزة العشوائية بينما يثار نقص الناتج بعامل من عوامل ... الدائرة تستخدم الموارد الدنيا.

(ب) إزالة الأخطاء الأساسية الحالية: خلافاً لتصميمات المرايا الحالية البسيطة، فإن تشكيلة ويلسون تقترب من إزالة أخطاء التوازن الحالية الأساسية، مما يؤدي إلى دقة ناتجية قريبة من الإشارة الحالية للمدخلات.

يمكن تحسينه بإضافة مترجم، هذه الدائرة التي اخترعها جورج ويلسون، تدعى بطبيعة الحال مطرقة ويلسون تيير (المصممون اللاصق لا يحصلون على جوائز نوبل، ويحصلون على دائرة تسمى بعدهم).

تحسين ويلسون ميرور

وبإضافة مترجم رابع إلى المرآة الحالية البسيطـة ويلسون في الشكل 11-10، لدينا مرآة ويلسون المعدلة أو المحسنة، ويتم تحسين المدخلات في الدقة الحالية للنواتج عن طريق تحقيق التكافؤ بين فولتات جامعي Q1 و Q2 في 1 VBE. وهذا يترك الاختلافات في البنفسجية والفولطية لكل من الحرفين 1 و Q2 بوصفها التأثيرات المتبقية غير المتوازنة في المرآة.

لا يزال هناك خطأ منهجي في المرآة الحالية لويلسون: المترجمان اللذان يُراد مطابقتهما ليس لديهما نفس فولت جامعي، واحد من المترجمين في VBE، والآخر في 2VBE.

المصدر:

المصدر الحالي للأرملة هو تعديل للمرآة الحالية الأساسية للمروحين التي تتضمن مقاوماً لجيل من المحركات فقط لمترجم الإنتاج، مما يتيح للمصدر الحالي توليد تيارات منخفضة تستخدم قيم مقاومة متوسطة فقط، وهذه الدائرة تسمى الآن لمخترعها، روبرت ويدلر، وقد استخدمت في عام 1967 جهاز الوسادة اللاسلكية باستخدام مترجمين ثنائيي القطب أو مترجمين مروحيين.

الشكل 11-11 هو المصدر الحالي للوارق باستخدام مترجمين ثنائيي القطب، حيث يرتبط مقاومو المولدات من طراز R2 في سلسلة مع مبعثرة المخرج Q2، ويؤثر على خفض التيار في Q2 بالنسبة للرقم 1، وهذا الطبول ذو فائدة خاصة عندما تكون هناك حاجة إلى تيارات منخفضة جداً للإنتاج دون استخدام قيم مقاومة كبيرة من الناحية العملية.

المرآة الحالية

المرآة الحالية تُضفي على مترجمين إضافيين لزيادة كبيرة في ضخ الناتج، مما يُحدث مقاومة إنتاجية متعددة الجُزُع عندما يكون مطلوباً جداً، مرآة (كاسكود)

ويرفع الكاسكود من الناتج عن طريق أمرين من الحجم، ويحسن الأداء إلى حد كبير، كما أنه يتيح للعاملين من الفئة " Q1 " و " Q2 " أن يتوفرا ظروف عمل مماثلة للغاية، مما يؤدي أيضا إلى تحسين الأداء، مما يجعل من الكاسكود مثاليا للتطبيقات التي تتطلب مصادر مستقرة جدا في الوقت الراهن، مع الحد الأدنى من الحساسية إزاء التغيرات في الفولط.

والحد الرئيسي لمرآة الكاسكود BJT هو أن الخطأ المنهجي في الربح الناجم عن بيتا محدودة كان كبيرا، ولتجاوز هذا التقييد، تستخدم المرآة الوهمية، ويتوقف الاختيار بين تشكيلتي الكاسكود وويلسون على متطلبات التطبيق المحددة وأولويات الأداء.

طلبات المرايات الحالية

شبكات التخفيف

وتستخدم المرآة الحالية لتوفير تيارات التحيز والحمولات النشطة للدوائر، وتستخدم المرايا الحالية على نطاق واسع لإنشاء نقاط عمل مستقرة للمترجمين في مراحل مكبرة، وعلى عكس التحيز المقاومة، فإن التحيز الحالي المظهر يوفر رفضاً للإمدادات من الطاقة أعلى واستقرار درجات الحرارة.

وفي حين يمكن تصنيع المقاومين في المراكز الدولية، فمن الأسهل صنع مترجمين تحريريين، ويتجنب مصممو المركز الدولي للحساب الالكتروني بعض المقاومين بالاستعاضة عن مقاومي الحمولة بالمصادر الحالية، كما أن دائرة مثل مضخمة تشغيلية مبنية من مكونات منفصلة ستكون بها بضعة مترجمين ومقاومين، وسيكون هناك عدد من المترجمين التحريريين المدمجين وعدد قليل من المقاومين، وهذا الفرق الأساسي يدفع إلى الاستخدام الواسع النطاق للمرايات الحالية.

القروض النشطة في أجهزة التضليل التفاضلية

ويستخدم العديد من المضخمات التابعة للشركة الدولية للشحنات التي تستخدمها الطائرات الصغيرة والمتوسطة بدلاً من مقاومة الحمولة، وعادة ما تكون مقاومتها للحمولة التي تستخدمها شركة RC. BJT مصدراً ثابتاً حالياً مع حمولة مقاومة عالية جداً (مقاومة النوافذ من المصدر الحالي)(37).

ويميز مضخم الفرق بين مترجمين من طراز BJT Q1 و Q2 تربط محطاتهم المبعثرة معاً وبمصدر حالي، وعندما تتطابق هذه المحطات عن كثب مع مركبات BJTs، فإن التضخيم المشترك صغير للغاية، وإذا كانت هذه الأجهزة مقرونة بشكل دقيق، فإن تغيرات درجة الحرارة لا تؤثر إلا على تطبيق تركيبة مدخلية مشتركة بطيئة التغير، كما أن الناتج الحالي المختلط هو رقم واحد.

وينتج الحمولة النشطة الحالية عن وجود عجز داخلي كبير جدا، مما يسهم في تحقيق مكاسب عالية جدا من حيث التفاضل، وهذا التشكيل أساسي لمراحل المدخلات المكثفة التشغيلية وغيرها من الدوائر المشابهة ذات الدخل العالي.

تصميم المضخمات التشغيلية

وتستخدم معظم المضخمات الحديثة للعمليات مرحلة متقدمة مختلفة من المضخمات، أي أن المرحلة الأولى من المضخم التشغيلي هي مضخمة مختلفة، وتؤدي المرايا الحالية أدواراً بالغة الأهمية متعددة في تصميم العمليات، بما في ذلك المصادر الحالية التي تُخلف الأزواج المتباينين، والحمولات النشطة لمراحل الكسب بالفولط، والتحيز في مرحلة الإنتاج.

وفي كثير من الأحيان، يكون تحميل المترجم على المتعهد ليس مقاوما بل مرآة حالية، فعلى سبيل المثال، فإن حمولة جامعي Q4، و Ch 8 هي مرآة حالية (Q2). فعلى سبيل المثال، فإن النواتج ترى Q13 في النموذج 741 من طراز " شب " 8 " ، فإن النواتج الحالية المرآة " Q13 " تحل محل المقاومين كعب من أجل " Q15 " و Q17 " Q17 " .

التجهيز التوجيهي والعلامي الحالي

وتتيح المرايا الحالية تقنيات توجيهية متطورة في مجال مضاعفات الميكروفونات، ومحولات رقمية إلى علم الاجتماع، وغيرها من دوائر التناظر الدقيقة.

وفي مضاعفات التماثل ومضاعفات المكسب المتغير، تتيح المرايا الحالية مراقبة دقيقة لتيار الإشارة مع الحفاظ على التسلسل العالي والتشويه المنخفض، فالقدرة على قياس التيارات بالنسب في منطقة المتحولين تجعل المرايا الحالية مثالية لتنفيذ المصادر الحالية المرجحة في شبكات سلم لجنة المساعدة الإنمائية.

المنظمون والمراجع

أجهزة تنظيم التبريد: يمكن استخدام المرايا الحالية في دوائر تنظيم الفولطية لتوفير تيار ثابت للحمولة، بغض النظر عن التغيرات في حجم المدخلات أو مقاومة الحمولة، وتعتمد الإشارات إلى فولتاغات باندغاب، وهي أساسية لنظم قياس الدقة، اعتمادا كبيرا على الدوائر المرايا الحالية لتوليد فولتات مرجعية مستهلكة بدرجة الحرارة.

كما أن المرايا الحالية تشكل لبنات أساسية في أجهزة التنظيم ذات النتائج المنخفضة، وتوفر تيارات تحيز مستقرة لمضخمات الأخطاء ومترجمات المرور، مع الحفاظ على معدلات عالية لرفض الإمداد بالطاقة.

تطبيقات الاستشعار الحالية

وهناك تطبيقات كثيرة مثل المركبات الكهربائية أو المركبات الهجينة المتوسطة، على سبيل المثال، تتطلب أن يُسحب التيار من البطارية بحيث يُحسَّن على نحو قريب من البطارية نفسها، ويجب تحويله إلى فولت يقع ضمن نطاق مدخلات من أزواج الارتداد إلى الشبكة الرقمية، أو جهاز التحكم في الجرثوم، وبالتالي فإنه يجب أن يكون له حجم صغير.

سائقو التلقيم المترنح وتطبيقات التلاعب

وضع تيار دقيق من خلال جهاز متفجر من طراز LED باستخدام مرآة حالية، خلافا لمقاوم بسيط (الذي يتغير حاليا مع حجم العرض وتغيّر في الترددات المتوسطة الأجل)، تحتفظ مرآة حالية بالهيكل الحالي بصرف النظر عن تقلبات العرض - مما يجعل من اللامعة في مستوى التلقيم المميت ثابتا، وهذا التطبيق مهم بصفة خاصة في ضوء العرض، وضوء المؤشرات، ونظم الإضاءة الآلية التي تتسم بأهمية حاسمة.

اعتبارات التصميم وأفضل الممارسات

تقنيات لك لربط

ويجب استخدام التصميم الدقيق وتصميم المترجمين التحريريين للتقليل إلى أدنى حد من مصدر الخطأ هذا، فعلى سبيل المثال، يمكن تنفيذ النوعين من المترجمين الموازيين اللذين يتم ترتيبهما كصف متداخل في مخطط مركزي مشترك للحد من آثار الخريجين المحليين في المكسب الحالي، وإذا كان ينبغي استخدام المرآة على مستوى تحيز ثابت، فإن المقاومين المطابقين في مباريات هذا الزوج يمكن أن ينقلوا بعض المشاكل من المغاوير.

وتُجمع أزواج الموت في كل مجموعة على وجه التحديد من نفس منطقة الوفرة لتقليل احتمال حدوث انحرافات في عملية التصنيع إلى أدنى حد، وفي تصميم الدوائر المتكاملة، وتقنيات تصميم الكويكبات المشتركة، وهياكل مترجمين متداخلين تساعد على التقليل إلى أدنى حد من آثار التدرجات العملية والتدرجات الحرارية في جميع أنحاء الموت.

الإدارة الحرارية

وعلاوة على ذلك، قد يكون ثاني أكسيد الكربون أكثر حرارة بكثير من ثاني أكسيد الكربون بسبب تفكك القوى المرتفع المرتبط به، وللإبقاء على المطابقة، يجب أن تكون درجة حرارة المتحولين على ما هي عليه تقريبا، وفي الدوائر المتكاملة ومصفوفات المرسلين حيث يكون المترجمان على نفس الدرجة من الموت، من السهل تحقيق ذلك، ولكن إذا انفصل المترجمان على نطاق واسع، فإن المرآة الحالية تتعرض للخطر.

ومن الضروري، بالنسبة للتنفيذات المتباينة، القرب المادي والتجمع الحراري، كما أن الحشد المطابق للمترجمين على نفس المغسلة الحرارية أو باستخدام مجموعات مغايرة مزدوجة من المترجمين، يكفل التتبع الحراري في التطبيقات ذات الطاقة العالية، ويحول التصميم الحراري الدقيق دون تفاوت درجات الحرارة الذي من شأنه أن يضعف الدقة.

اعتبارات الإمداد بالطاقة

The minimum supply voltage for a current mirror must accommodate the compliance voltage plus any voltage drops across current-ting resistanceors. For basic mirrors, this typically requires at least V_BE + V_{] ],sat, approximately 1V for silicon BJologies like top complex}

ويمكن أن تقترن الضوضاء على إمدادات الطاقة بأداء المرايا المرجعية المهينة، إذ أن المكثفات الحسنة للفصل والتصميم الدقيق لشبكة توزيع الطاقة تقلل من هذه الآثار، وفي تطبيقات الدقة، يمكن استخدام إمداد مُنظم منفصل للإطار المرجعي أن يحسن الأداء بشكل كبير.

الاستجابة لحالات الطوارئ والاستقرار

مشاكل الاستجابة لحالات التواتر: تؤدي عملية التردد العالي إلى عدم استقرار في حلقة التغذية العكسية السلبية، وقد تؤدي القيود الطفيلية للمترجمين، ولا سيما القدرة على تحمل محركات القاعدة، إلى خلق أعمدة في وظيفة النقل تحد من نطاق الترددات أو تسبب عدم استقرار في تشكيلات التغذية.

ومن النتائج الأخرى لإضافة حاجز تابعي المرارة، بصفة عامة، فقدان المرآة في ترددها على الترددات، ويمكن أن يعمل المترجم Q3 في تيار صغير جداً من طراز 2IB. وإذا كان هناك قدر كبير من القدرة على الهبوط في الرابط الأساسي المشترك بين Q1 و Q2، فإن الوقت المتاح حالياً لتصريف هذا المرآة سيكون صغيراً أيضاً على مستوى ثاني أكسيد الكربون.

التطورات الحديثة والتطورات المتقدمة

عملية ذات أثر منخفض

ويزداد هذا الفرق عندما يتقاسم المترجمون محطة طرفية مشتركة للجسد، ويرفع تأثير الجسم في م-4 حجمه العتبة، أما بالنسبة للناتج في المرآة، فإن الحد الأدنى من الفول إلى الأرض هو ... ومن المرجح أن يكون هذا الفول أكبر بكثير من ١ فولت، وكلا الفرقين المحتملين لا يتركان مجالا كافيا للرأس للدائرة التي توفر المدخلات الحالية وتستخدم الناتج الحالي إلا إذا كانت كميات الطاقة المدمجة في شكلها أعلى من ٣ فولت.

وتستخدم التصميمات الحديثة ذات التأثير المنخفض أعلىيات متخصصة تقلل من احتياجات قاعات رأس الطائرة إلى أدنى حد مع الحفاظ على الأداء الكافي، وتشمل هذه التصاميم المربحة، والتشكيلات المصورة للملابس، وخطط التحيز التكييفية التي تُفضي إلى الأداء على نحو أمثل عبر مجموعات الإمداد المختلفة.

أساليب التعويض العملية

ويتأثر معامل الحرارة وحجم التيار المرجعي باختلاف العمليات، ولمقارنة تفاوت العمليات، يستخدم الرقم المقترح للتقنية الكيميائية المرايا الحالية ذات الوزن الثنائي التي تتحكم في معامل الحرارة وحجم التيار المرجعي، وبعد قياس سعرات الاختبار التقني المحتوي على التواريخ، تحدد رموز التحويل في مادة الكيماويات التراكمية بحيث يكون حجم الإشارة غير مربوط بدرجات الحرارة.

وتتيح تقنيات الترايم الرقمية والمقاييس المرايا الحالية الحديثة تحقيق مستويات دقيقة لم تكن قابلة للاستدامة من قبل، ويمكن للمصنعين، من خلال قياس وتعويض التغيرات في العمليات أثناء اختبار الإنتاج، أن يضمنوا مواصفات ضيقة عبر قطع الإنتاج وظروف التشغيل.

تصميمات إعاقة النواتج

والمرآة الحالية هي أحد العناصر الرئيسية في تصميم الدوائر المشابهة، وبالنسبة لتطبيقات الدائرة المشابهة العالية للأداء، فإن الدقة والنواتج هي أهم المعايير لتحديد أداء المرآة الحالية، وفي هذه الورقة، يقترح أن توفر مرآة جديدة في الوقت الراهن درجة عالية من الدقة وضخامة من الناتج، كما أن مرحلة جديدة من الارتدادات تستخدم لزيادة الارتداد الناتجي وتطابق الدقة في النواتج الحالية.

وتستخدم الطبقات المتقدمة حلقات متعددة للتغذية المرتدة وتقنيات لزيادة الأرباح في نطاق الغيبوبة، وهذه المرايا الفوقية العالية ضرورية للتصنيع الدقيق، ومحولات البيانات ذات الاستبانة العالية، وغير ذلك من التطبيقات التي تؤثر فيها نوعية المصادر الحالية تأثيرا مباشرا على أداء النظام.

مطاردة المشاكل والأخشاب المشتركة

قضايا سوء الإدارة

ويُدعى الكم 1 العامل الحالي والمثالي، وينبغي أن تكون له قيمة واحدة أو قيمة أخرى تحددها النسبة بين القيم المختارة لل R1 و R2. ومن ثم ينبغي للمنظمة الدولية لعلوم الأرض أن تتعقب الشبكة الدولية للمدخلات عبر نطاق القيم الحالية للمدخلات التي يتطلبها التصميم، ولكن حتى الاختلافات الصغيرة في الخصائص المادية لآليات منع التعذيب، مثل ما إذا كانت لها قيم مختلفة من الازدحام و/أو الحامض، فإن القيمة الواحدة ستن على نحو أكثر صعوبة.

وعندما تُحدث مشاكل في دوائر المرايا الحالية، تتحقق من أن المترجمين مطابقين وعاملين على النحو الصحيح في مناطقهم النشطة، كما أن القياس الخامس _BE ] voltages to confirming, and check collector voltages to ensure neither transistor has entered saturation.

الاضطرابات والامتثال

ويحدث أحد أكثر الإخفاقات شيوعا في دوائر المرايا الحالية عندما يدخل مترجم النواتج إلى التشبع بسبب عدم كفاية فولتات المجمّع، وهذا يحدث عادة عندما تكون مقاومة الحمولة كبيرة جدا أو انخفاض حجم الإمدادات بدرجة كبيرة، ويتحقق دائما من أن حجم الناتج لا يزال فوق مستوى الارتداد في إطار جميع شروط التشغيل.

وفي الدوائر التي لها حمولات مختلفة، يمكن أن تحدث انتهاكات دينامية للامتثال خلال عمليات النقل العابر، واضافة أجهزة مراقبة التفافية وضمان هوامش فولتية كافية تمنع هذه المسائل، وبالنسبة للتطبيقات الحرجة، يمكن لدوائر الرصد أن تكتشف انتهاكات الامتثال وتحفز إجراءات الحماية.

التلقيح وعدم الاستقرار

ويمكن للمرايات الحالية التي تتضمن تعليقات، ولا سيما تشكيلات ويلسون، أن تُنقش إذا أحدثت حالات التأقلم الطفيلي تحولاً تدريجياً مفرطاً، ويمكن لمكثفات التعويض الصغيرة عبر عقدات حاسمة أن تثبّت الدائرة، غير أن رد تواتر التعويض المفرط ينتقص من درجة الحرارة، مما يتطلب تعظيماً دقيقاً.

ويمكن أن تُحدث الحلقات الأرضية وفصل إمدادات الطاقة الضعيفة ضوضاء في التيار المرجعي، مما يتسبب في تغيرات في الوقت الراهن، وتُقلل تقنيات تطهير النجوم، والأجهزة المحلية لفك التشبيك من هذه الآثار إلى أدنى حد، وفي النظم ذات العلامات المختلطة، يحول فصل الأناولوجية والأسباب الرقمية دون تبديل الضوضاء الرقمية من تيارات التناظر الفاسدة.

القياس والتصنيع

DC Characterization

ولوصف المرآة الحالية تماما، وقياس الناتج الحالي مقابل تطاير الناتج عبر نطاق الامتثال الكامل، ويكشف هذا المنحنى الأول - الخامس عن تضخم الامتثال، وازدحام الناتج، وأي سلوك غير إيدي، ومسح المقياس المرجعي للتحقق من التسلسل ودقة الكسب الجارية عبر نطاق التشغيل.

ويتطلب تحديد خصائص التدرج قياسات عبر نطاق درجات الحرارة المحددة، عادة - 40 درجة مئوية إلى +125 درجة مئوية للتطبيقات التجارية.

الأداء في المؤسسة

ويشتمل تحديد خصائص المنتجات على قياس عدم القدرة على الإنتاج مقابل التردد وتحديد نطاق المرآة الحالية، ويكشف تحليل التركيزات المصغرة عن الأعمدة والأصفر في وظيفة النقل، وبالنسبة للمرايا المستخدمة في التطبيقات الدينامية، تبين قياسات الاستجابة عبر الأنظار أن الوقت المحدد وخصائص الطلقات المفرطة.

قياسات الضوضاء حاسمة بالنسبة لتطبيقات الدقة، حيث إن قياس الناتج الحالي للضوضاء الضوضاء على نطاق الترددات من الاهتمام، وتهيمن الضوضاء البقعة على ترددات منخفضة، بينما تُحدِّد الضوضاء الحرارية الحد الأدنى من الضوضاء في ترددات أعلى، وتُحدِّد التحيزات والجهاز بشكل سليم من المساهمات الضوضاء.

موارد التصميم العملية

وبالنسبة للمهندسين الذين يصممون المرايا الحالية للشركة، توفر عدة موارد ممتازة قدراً إضافياً من العمق والتوجيه العملي. وتوفر أجهزة التناظر ] على الموقع الشبكي مذكرات طلبات وأدوات تصميم واسعة النطاق لدوائر المرايا الحالية. أدوات تيكساس ] أدلة شاملة لتصميمات الناظر تغطي المصادر الحالية وتقنيات التحيزية.

ومن أجل التعلم العملي، فإن تزويد دوائر المرآة الحالية البسيطة التي تحتوي على عناصر منفصلة يوفر حدساً لا يقدر بثمن، ويبدأ بمرآة أساسية من مروحتين تستخدم مترجمين متطابقين من طراز BC547 أو 2N3904، وينفذ أداء القياس تدريجياً أفضل من الطبقات من أجل مراعاة الفوائد مباشرة.

وتتيح أدوات محاكاة نظام سبيس تحليلا مفصلا قبل الالتزام بالمعدات، وتشمل المحاكاة الحديثة تحليلا لمونتي كارلو لتقييم آثار التسامح بين العناصر، ومسح درجات الحرارة للخصائص الحرارية، وتحليلات تواتر الاستجابة، وتساعد هذه الأدوات على تحقيق التصاميم على الوجه الأمثل وتحديد المسائل المحتملة في وقت مبكر من عملية التنمية.

خاتمة

وتمثل المرايا الحالية للشركة لبنات أساسية في تصميم الدوائر المشابهة، وتوفر حلولاً واضحة للتكرار الحالي والتحيز والتحميل النشط، وفي حين أن التشكيلة الأساسية للمروحين توفر نقطة انطلاق بسيطة، فإن فهم القيود والتحسينات المتاحة يتيحان للمصممين اختيار أفضليات مناسبة لتطبيقات محددة.

فمن شبكات التحيز البسيطة إلى المضخمات التشغيلية المتطورة، تتيح المرايا الحالية القدرة على العمل، التي تكون غير عملية أو مستحيلة، بمكونات سلبية وحدها، وقدرة توليد تيارات دقيقة ومستقرة ذات الحد الأدنى من مساحة السيليكون، على جعل المرايا الحالية لا غنى عنها في تصميم الدوائر المتكاملة الحديثة.

ويتطلب النجاح في تصميم المرايا الحالي الاهتمام بمطابقة المترجمين، والإدارة الحرارية، وتقنيات التصميم، وظروف التشغيل، وبتطبيق المبادئ والحسابات المبينة في هذا الدليل، يمكن للمهندسين تصميم مرايا قوية تلبي متطلبات الأداء عبر درجات الحرارة، واختلاف العمليات، وظروف التشغيل.

ونظراً لأن تكنولوجيا شبه الموصلات لا تزال تتقدم نحو انخفاض حجم الفولطيات وصغر حجم الجيولوجيا، فإن التصميم المراوى الحالي يتطور لمواجهة التحديات الجديدة، فالأصوليات المنخفضة الحركة، وتقنيات المعايرة الرقمية، وطرق التعويض المتقدمة تكفل بقاء المرايا الحالية ذات صلة وفعالية في نظم الجيل القادم من الجيل المناظري والعلامات المختلطة.