източник на ток Transistor 1

2.06. източник Transistor ток

Въпреки, че източниците на ток не са толкова добре известни, те не са по-малко полезно и важно от източник на напрежение. Източници на ток са отлично средство за предоставяне на пристрастия транзистор, и освен това, са необходими като активен товар за усилвателните с висока печалба и като източник на енергия за източници на емисии на диференциални усилватели. Източници на ток, необходими за работа на устройства като интегратори, трионообразния генератора. Веригите за усилвател и стабилизатори, които предоставят широка гама от напрежения. И накрая, най-постоянен ток източници са необходими в някои области, които не са пряко свързани с електрониката, като електрохимия, електрофореза.

Свързване на резистор към източник на напрежение.

Схема простият източник на ток е показано на фиг. 2.20. При условие, че (с други думи), токът продължава почти постоянна и е приблизително. Ако товарът е кондензатор, след това, при условие, че се зарежда с почти постоянна скорост, определена от първата част на експоненциалната характеристика на RC-веригата.

Прости съпротивителни източник на ток значителни присъщи недостатъци. За да се получи добро приближение към източника на захранване, използвайте голяма напрежение, и по този начин резистора разсейва много власт. Освен това, този източник на ток е трудно да се контролира в широк диапазон от напрежение генерира навсякъде в другата верига възел.

Упражнение 2.6. Да кажем, че имаме нужда от източник на захранване, което гарантира точността на 1% в обхвата на промените натоварване напрежение от 0 до. Това, което е източник на напрежение трябва да бъде свързан последователно с резистор?

Фиг. 2.21. източник на ток Transistor: основната идея.

Упражнение 2.7. Да приемем, че в предишно упражнение изисква да получи от източника на ток. Колко енергия се разсейва в резистора? Каква сила се предава на натоварването?

източник на ток транзистор.

Много добър източник на ток може да бъде конструирана на базата на транзистора (фиг. 2.21). Тя работи по следния начин: напрежението в основата на подкрепа в кръстовището емитер в отворено положение: V. В тази връзка. Тъй като за големи стойности на коефициента, независимо от напрежението, докато транзисторът преминава в режим на насищане.

Изместването в източника на ток.

въз основа на напрежението може да се генерира по няколко начина. Един добър резултат се получава с помощта на делител на напрежение, ако тя осигурява достатъчно стабилно напрежение. Както и в предишните случаи, устойчивостта на разделител трябва да бъде значително по-малко съпротивление от базовата верига DC да използвате ценерови диоди и се използва за компенсиране на източника на захранване, и може да отнеме няколко диоди пристрастни в посока напред и свързани последователно, и да ги свърже заедно база и съответния емитер мощност. Фиг. 2.22 показва примери на пристрастия вериги. В последния пример (Фиг.) Транзистор р-п-р-тип канали заземен текущото натоварване (на ток източник). Останалите примери (които използват транзистори, п-р-н тип) е трябвало да се нарича "мивки" ток, но обикновено се наричат ​​всички схеми на този тип източници на енергия. [Title "pogotitel" и "източник", свързани с посоката на ток; ако текущата потоци във всяка точка на веригата, е източника, и обратно]. В делител верига първо съпротивление напрежение е около 1,3 ома, и много малък в сравнение с устойчивост от основата, представляващо ома (за. Всяка промяна фактор, свързан с промяна на напрежението на колектора не влияе значително на изходния ток, както е подходящо промяната в напрежението на базата на много малко.

Фиг. 2.22. Схема транзистор източници на ток с три начина на пристрастие към основата; транзистори в п-р-п-тип настоящите потоци и потоците на транзисторите. Диаграмата (в) показва заземен източник натоварване.

Другите две схеми резистори в мрежата на външното захранване се избират така, че течащата ток е няколко -etogo достатъчно, че диодите са отворени.

Работен обхват.

източник на ток изпраща постоянен ток натоварване само до окончателно напрежението в товара. В противен случай, източник на ток ще бъде в състояние да генерира неограничен капацитет. Обхватът на изходното напрежение, където източник на ток се държи както следва се нарича работен диапазон. За счита само, че в работния диапазон на транзисторни източници на ток се определя от факта, че на транзистора трябва да е в активен режим на работа. Така, в първата схема, напрежението колектор може да се намали, докато докато достигне насищане, т. Д. Към. Втората схема, по-високо напрежение от източника на звук, запазва източник имота само за стойности на напрежението колектор приблизително.

Във всички случаи, напрежението колектор може да варира от стойностите на насищане напрежение до стойността на захранващото напрежение. Например, миналата веригата работи като източник на ток в диапазона на напрежение на товара, както и граничната стойност 0. Когато се използва в товара или батерия собствено захранване, напрежението колектор може да бъде по-голяма от стойността на захранващото напрежение. С тази схема, се препоръчва да се извършва по реда не произхожда (напрежението не трябва да надвишава разпределението на напрежението на колектора-емитер) на транзистора и разбивка не е прекомерна разсейвана мощност (стойност, определена от продукта). В Sec. 6,07 можете да видите, че за висока мощност транзистор безопасна операционна област, определена конкретно.

Упражнение 2.8. Веригата е две стабилизирани източник на напрежение: 15 V и ток Разработване източник схема на базата на транзистор тип п-р-н, който ще осигури ток. Като източник на напрежение за базата данни с помощта на източника. Какво е работен диапазон в такава схема?

Напрежението на източник на базата на не трябва да се фиксира. Ако ви осигури възможност за промяна на напрежението, получаваме източник програмируем ток. Ако токът на изхода трябва непрекъснато да следи напрежението на входа, люлка на входния сигнал (Припомняме, че малки букви, ние сме се съгласили да се обозначи промени) трябва да бъде малка, така че напрежението емитер никога не се намалява до нула. Този ток източник изходен ток ще се промени, пропорционално на промените на входното напрежение.

Недостатъци на източника на ток.

Как много по-различен от изходния транзистор на идеала на ток? С други думи, ако товарния ток се променя с промяната, да кажем на напрежението, т.е. дали източник на ток е еквивалентно съпротивление на крайната стойност (Yaekv)? И ако е така, защо? Наблюдаваните ефекти на два вида:

1. Когато предварително определен колектор ток и напрежение, а коефициентът (Early ефект) е малко променен чрез промяна на колектор-емитер напрежение. Промяната на напрежението, свързано с промяна на напрежението в целия товар предизвиква промяната на изходна мощност, тъй като напрежението на източника на звук (а оттам и емитер ток) се променя, дори ако основната напрежение е фиксирана. Промяна на стойността на коефициента води до малки изменения в изходния (колектор) ток в постоянен ток на излъчвателя, тъй като освен леко варира напрежението на база във връзка с възможна промяна резистентност пристрастие източник поради промени в коефициента (и следователно на база ток). Тези промени са незначителни. Например, изходен ток вариант на веригата, показана на Фиг. 2.22, и е приблизително 0.5% за тип транзистор.

Фиг. 2.23. Един от методите за източник на температурна компенсация ток.

По-специално, при смяна на напрежение при натоварване от 0 до 8 Early ефект предизвиква сегашния вариант на 0.5% и отопление на транзистора на 0,2%. Степента на промяна допълнително допринася за промяна в продукцията (делител на напрежение за трудно). Всички тези промени водят до това, че източник на ток работи по-лошо от идеален изходен ток малко зависи от напрежението, а оттам и на съпротивата не е безкраен. В бъдеще ще знаете, че има някои методи, които дават възможност да се преодолее този недостатък.

2. напрежение и температура зависи коефициент. В тази връзка, когато температурата на околната среда промени на изхода настъпва ток спрея. Освен това, температурата на прехода варира в зависимост от напрежението върху товара (поради промени в мощността, разсейвана от транзистора) и води до факта, че източникът не работи като идеален. промяната на напрежението в зависимост от температурата на околната среда може да се компенсира от веригата, показана на Фиг. 2.23. В тази схема, напрежението между базата и емитера на транзистора е компенсирано от спад на напрежението в възел емитер който има същите температурни характеристики. Резисторът действа като пълнеж за Quest тече транзистор база ток.

Подобрени настоящите характеристики източника.

Най-общо казано, промяната на напрежението, причинени както от влиянието на температурата (по отношение на климата е около и зависимостта на напрежението (Early ефект прогнозна стойност) може да бъде сведена до минимум чрез задаване на напрежението емитер достатъчно голям (поне 1), а вариация напрежение десети от миливолти не водят до значителна промяна в напрежението в емитер резистор (припомни, че верига поддържа постоянно напрежение в основата.), например, ако (т.е., напрежението прилага към основата 0,7 V), промяната в напрежението на изхода причинява на тока да се промени с 10%, ако Б, а след това същата промяна в сегашната води до промяна от 1%. Въпреки това, не трябва да отиде твърде далеч. Спомнете си, че долната граница на диапазона на работа се определя от напрежението емитер. Когато източник ток тече от захранването, емитер напрежение е равно, обхвата изход ще бъде равна на малко по-малко от 5 (напрежението колектор може да варира от до, т. е. от 5.2 до 10 V).

Фиг. 2.24 показва схема, която подобрява характеристиките на източника на ток.

Фиг. 2.24. източник Cascode текущата като подобрена устойчивост на промените в натоварването на напрежението.

Източникът на ток работи както преди, но напрежението колектор е фиксиран чрез емитер. Токът, протичащ в натоварването е същото, както преди, защото колектора (за) и емитера течения са приблизително равни помежду си (поради големия стойност). В тази верига напрежението зависи от напрежението върху товара, което означава, че отстранени промени на напрежението в резултат на ранно въздействие и температура. За този тип транзистор верига осигурява ток вариация от 0.1% за промяна на напрежението натоварване от 0 до 8; схема за споменатите точност стабилни резистори работа с толеранс от 1%. (Между другото, това съединение се използва в високочестотни усилватели, когато е известно като "cascode"). В бъдеще ще бъдат въведени до схемите на източника на ток, които използват операционни усилватели и обратна връзка, и които също решили проблема с премахването на влиянието на промените в изходния ток.

Коефициент на влияние могат да бъдат намалени, като изберете един транзистор с голяма стойност, когато основата ток ще правят незначителен принос към емитер ток.

Фиг. 2.25 показва друг източник на енергия, при което изходният ток е независима от захранващото напрежение. В тази схема, транзистор напрежение отпадането на целия резистор определя изходния ток, независимо от напрежението

С помощта на офсетов резистор набор транзистора и потенциала на колектора и този потенциал е по-малко от напрежението на два пъти на напрежението в кръстовището; като по този начин намаляване на влиянието на Early ефект. В тази схема, не е компенсация на температурата; напрежение намалява до приблизително и предизвиква съответна промяна в изходен ток.

Фиг. 2.25. А сегашната източник транзистор с напрежение като отправна точка.