Источники тока
Характеризуются коэффициентом стабилизации по току, т.е. величиной изменения выходного тока к величине изменения входного тока, выраженной в процентах.
Коэффициент нестабильности от воздействия нагрузок
Коэффициент температурной нестабильности.
Типичная ВАХ источника тока.
|
|
На практике, роль стабилизирующих элементов выполняют транзисторы. |
Простейшая токозадающая цепь на биполярном транзисторе.
|
|
Доминирующий
в данной схеме источник нестабильности
– Uбэ*
Введя
понятие коэффициента температурной
нестабильности
| |
|
|
Iк=const.
| |
,
получим выражение температурного
коэффициента вариации рабочей точки
.
ЕслиRэ=0,
то следует учитывать Омическое
сопротивлении эмиттерного перехода
rэ.
На практике используется ряд схем
источников тока.
,
,
,
“-“ – Низкая температурная стабильность. Её можно повысить вводя последовательную ООС по току
“-“ – При уменьшении сопротивлений Rб1, Rб2 увеличивается ток делителя и, соответственно, падает КПД.
Rэ выбирается исходя из следующих соображений:
Обеспечение требуемой стабильности (при Rэ->, ст.->)
Требование обеспечения заданного тока ведёт к росту напряжения питания.
Цепь базы питается от источника напряжения, представляя собой делитель Rб1, Rб2
Условием того, что делитель является источником напряжения, служит выражение Iб1≈Iб2>10Iб
,
,
|
|
|
Стабилитрон обеспечивает достаточно высокую стабильность напряжения на базе. |
Отражатель тока (Токовое зеркало)
|
|
Считаем, что транзисторы идентичны. В этом сл. Iк=I1-2Iб≈I1 Такое схемотехническое решение приводит к повышению гибкости схемы и улучшению ряда параметров за счёт того, что в схеме два одинаковых прямосмещённых p-n-перехода. Изменять соотношения токов можно двумя путями:
Известно,
что отношение токов коллектора
пропорционально отношению тепловых
токов
Известно,
что тепловые токи пропорциональны
площадям эмиттерных переходов
|
.
.
Влиянием напряжения Uбэ
и b
в 1пр.можно пренебречь.
Токовое зеркало Вильсона
|
|
В этой схеме осуществляется взаимная компенсация базовых токов. | |
|
|
В токовом зеркале Вильсона в отличие от простого, осуществляется взаимная компенсация базовых токов, т.е. I3=I1 | |
|
|
| |
|
С
точностью до
| ||
,
,
Можно
показать, что динамическая выходная
проводимость зеркала Вильсона
,
где
-
динамическая проводимость транзистора.
Источники напряжения
Компонент электронной схемы, вырабатывающий напряжение не зависящее от величины нагрузки источника напряжения или от выходного тока при возможном изменении напряжения питания.
Простейшие схемы:
|
|
Диодный
стабилизатор на стабилитроне. Выходное
напряжение в схеме определяется
напряжением пробоя стабилитрона. При
коротком замыкании нагрузки ток диода
равен нулю, т.е. диодный стабилизатор
не боится режима короткого замыкания.
Вместо стабилитрона можно использовать диод, включённый в прямом смещении или использующий прямой ток.
|
(в
режиме пробоя).
.
При этом, выходное сопротивление
больше, а коэффициент стабилизации
меньше.