Транзисторный источник стабильного тока
Очень хороший источник тока можно построить на основе транзистора
Работает этот источник следующим
образом: напряжение на базе Uб >
0,6 В поддерживает эмиттерный переход в
открытом состоянии: Uэ = Uб
- 0,6 В. В связи с этим Iэ = Uэ/Rэ
= (Uэ - 0,6/Rэ. Так как для больших
значений коэффициента
Iэ ≈ Iк, то Iк ≅
(Uб - 0,6 В)/Rэ независимо от
напряжения Uк до тех пор, пока
транзистор не перейдет в режим насыщения
(Uк > Uэ + 0.2 В). В режиме
насыщения ток транзистора будет
максимальным и дальше расти не будет.
Смешение в источнике тока.
Напряжение на базе можно сформировать
несколькими способами. Хороший результат
дает использование делителя напряжения,
если он обеспечивает достаточно
стабильное напряжение. Как и в предыдущих
случаях, сопротивление делителя должно
быть значительно меньше сопротивления
схемы со стороны базы по постоянному
току
Rэ.
Можно воспользоваться также стабилитроном
и использовать для смещения источник
питания Uкк, а можно взять несколько
диодов, смещенных в прямом направлении
и соединенных последовательно, и
подключить их между базой и соответствующим
источником питания эмиттера.
Рабочий диапазон. Источник тока передает в нагрузку постоянный ток только до определенного конечного напряжения на нагрузке. В противном случае источник тока был бы способен генерировать бесконечную мощность. Диапазон выходного напряжения, в котором источник тока ведет себя как следует, называется рабочим диапазоном. Для рассмотренных только что транзисторных источников тока рабочий диапазон определяется из того, что транзистор должен находиться в активном режиме работы.
Во всех случаях напряжение на коллекторе может изменяться от значения напряжения насыщения до значения напряжения питания.
В источнике тока напряжение на базе не обязательно должно быть фиксированным. Если предусмотреть возможность изменения напряжения Uб, то получим программируемый источник тока. Если выходной ток должен плавно отслеживать изменения входного напряжения, то размах входного сигнала uвх (напоминаем, что строчными буквами мы договорились обозначать изменения) должен быть небольшим, таким, чтобы напряжение на эмиттере никогда не уменьшалось до нуля. В таком источнике тока изменение выходного тока будет пропорционально изменениям входного напряжения.