54.Схема источника тока, управляемого током. Порядок расчета и моделирования в системе Micro-Cap.

Рис. 6.28. Схема источника тока, управляемого током

;

;

.

Требования к ОУ:

1) ;

2)

.

Недостаток схемы – включено в ООС ОУ.

55.Однополярный источник тока с нагрузкой, которая может быть запитана от силового источника напряжения. Порядок расчета и моделирования в системе Micro-Cap.

Рис. 6.29. Однополярный источник тока с питанием от положительного и отрицательного источника напряжения

,

Таким образом, .

Полевой транзистор VT₁ позволяет почти полностью изолировать по току цепь нагрузки от выхода ОУ. Биполярный транзистор VT₂ применяется для расширения возможного диапазона изменения I_н. Сопротивление R₂ порядка единиц-десятков кОм предназначено для надежного отпирания и запирания VT₂.

, .

Требования к активным элементам:

1) ;

2) ;

3) ;

4) .

Достоинство этих схем в том, что при соответствующем выборе VT₂ можно значительно увеличить . Ограничение только следующее:

.

Недостатком схемы является невозможность изменения направления тока нагрузки.

56.Неинвертирующий пнт Хауленда. Порядок расчета и моделирования в системе Micro-Cap.

Рис. 6.31. Неинвертирующий ПНТ Хауленда

Выразим напряжение на нагрузке через .

После упрощений находим через :

.

Ток нагрузки – это отношение к :

.

При обеспечении равенства выражения в квадратных скобках нулю, ток нагрузки не зависит от , т. е. имеет место источник тока.

;

.

Найдем выходное напряжение ОУ.

;

.

Для упрощения в этой схеме принимают обычно . Тогда из (6.5) равно:

.

Обозначая , можно представить , и в следующем виде:

.

Таким образом, получим расчетные соотношения схемы:

57.Инвертирующий пнт Хауленда. Порядок расчета и моделирования в системе Micro-Cap.

Рис. 6.32. Инвертирующий ПНТ Хауленда

находим через :

;

.

Ток нагрузки не зависит от при соблюдении равенства:

,

что совпадает с аналогичным равенством для неинвертирующего преобразователя.

При соблюдении соотношения

.

.

Обозначая ; , получим:

; .

Можно сделать вывод, что ток нагрузки равен по модулю току нагрузки неинвертирующего ПНТ Хауленда, но имеет противоположное направление.

Расчетные соотношения схемы:

58.Дифференциальный пнт Хауленда. Порядок расчета и моделирования в системе Micro-Cap.

При подаче на вход ПНТ Хауленда двух напряжений, и , методом наложения получим:

Порядок расчета ПНТ Хауленда.

Задано: , , , .

Найти: , выбрать ОУ.

1. Выбираем ОУ, имеющий .

2. Задаемся , численно равным .

3. Находим отношение .

4. Задаемся номиналом , тогда .

5. Находим значение : .

6. Находим значение : .

7. Проверяем значение выходного напряжения ОУ, которое должно удовлетворять условию: .

Номиналы резисторов выбираем из точных рядов (разброс < 1%).

Показателем качества любого спроектированного ПНТ, помимо точности тока , является его стабильность при изменениях в широком диапазоне. Принято оценивать качество реального ПНТ экспериментально путем определения его выходного сопротивления:

,

где – разность напряжений на нагрузке при двух разных значениях ;где – разность токов нагрузки при этих же двух значениях .

Для качественных ПНТ значение превышает 10⁷ Ом. Самыми распространенными причинами снижения ПНТ является неточное соблюдение соотношений (6.5), (6.6) и низкий КОСС ОУ.