Меню

Генератор стабильных токов усилитель

Бурыкин Валерий

Жизнь в динамике

Генератор тока (источник тока). Различия и сходства стабилизаторов тока и напряжения.

Стабилизатор напряжения.


Рис. 1 Схема идеального источника напряжения.


Рис. 2 Функциональная схема реального источника напряжения.

Генератор тока.


Рис. 3 Функциональная схема идеального источника тока.


Рис. 4 Практические схемы простых генераторов тока на биполярных транзисторах.

Что нужно для расчёта источника тока.

Пример расчета простого генератора тока на биполярном транзисторе

Пример расчета:


Рис. 7 Генератор тока с внутренним источником напряжения.


Рис. 8 Генератор тока с дифференциальным усилителем.


Рис. 9 Регулируемый генератор тока.


Рис. 10 Функциональная схема стабилизатора напряжения.


Рис. 11 Простой источник опорного напряжения.


Рис. 12 Схема ИОН с повышенной стабильностью Uоп.


Рис. 13 Один из вариантов подключения датчиков к генератору тока.

10 response to «Генератор тока (источник тока). Различия и сходства стабилизаторов тока и напряжения.»

By: Александр Posted: 03.05.2020

Здравствуйте. Скажите,как посчитали: При Rбал. = 2 кОм и дельта Uпит. = 18 В, дельта Uоп. составит 0,53 В.

Динамическое сопротивление стабилитрона:
rст = 60 Ом (См. таблицу выше)

dI = dU/2кОм = 9мА
dUоп. = dI * rст. = 0.009 * 60 = 0.54 В
Простите на 0,01V ошибся. Но я считал навскидку.

By: АЛЕКС Posted: 16.01.2020

А во! — Вразумте дядько разницу между генератором тока и напряжения или как там ЭДС, а также, что подразумить глядя на батарейку — это источник тока и источник ЭДС, а где там вооще то есть напряжение и что мы в первую очередь можем определить и измерить.
Может это курица и яйцо ;))

То есть дядько Вам сейчас в своём ответе должен пересказать всю статью?
Там есть объяснение в чём разница.
А к чему Вы приплели здесь ЭДС. Это вообще овощ с другого огорода и к созданию электронных схем никакого отношения не имеет.
Если Вам это точно интересно то вот Вам ссылка: https://samelectrik.ru/chto-takoe-eds-obyasnenie-prostymi-slovami.html

By: triak Posted: 01.08.2020

нас в институте учили так — если внутреннее сопротивление источника близко к нулю, — это источник напряжения.
Если внутреннее сопротивление источника близко к бесконечности, — это источник тока.
Любая реальная батарейка, аккум или выход выпрямителя — где-то между.
Пока при снижении сопротивления нагрузки (т.е. увеличении нагрузки) напряжение на ней не падает (а только растёт ток через неё) — это она питается от хорошего источника напряжения.
Если при изменении величины нагрузки остаётся стабильным ток через неё (по при этом меняется напряжение, и ИСТОЧНИК НЕ ПЕРЕГРЕВАЕТСЯ и не сгорает) — она питается от хорошего источника тока

Ну так в статье как раз об этом и рассказано. Только вот в статье дано математическое обоснование всему этому и примеры расчетов.
Что касается батарейки, аккумуляторов, солнечных элементов, различных электрогенераторов без схем управления и т.д. и т.п., то они действительно находятся между генератором напряжения и генератором тока. Называются такие источники источниками ЭДС.

By: Алекс Posted: 15.01.2020

Упс:)
<>
— Из тогот, что Uстаб=Uбэ+Uэ и постоянном напряжением Uiсточ. МОЖНО сделать вывод:, — что повышая Rнагр ток проходящий через Rэ будет падать и ни о какой стабилизации тока нет и речи касательно самых первых примитивных схем. Источнику негде взять повышение напряжения соразмерно повышения Rнагр.

Читайте также:  Теорема эквивалентном источнике тока

УПС:)
А Вы статью вообще читали в каком состоянии?
Ведь в ней об этом говорится и в расчётах это учитывается.
Да, есть граничные условия для напряжения питания и максимальной величины Rнагр.
При определённом Uпит. есть некоторый диапазон 0

By: Юрий Posted: 28.04.2019

Идеального генератор тока и напряжения в природе не существует.Все зависит он нагрузки, когда мы можем говорить об одном или о другом.Точнее об соотношении нагрузки и внутреннего сопротивления источника.То,что вы приводите в конце статьи- это перевод .Возможно даже машинный.Что же к этому придираться?

Я придираюсь к тем кто публикует такие переводы.
Или их также публикуют машины?

Но на самом деле если Вы наберёте в поиске запрос «генератор тока»
То таких, как Вы говорите «переводов» найдёте море, да практически
все результаты поиска будут из них состоять.

Источник

Генератор стабильного тока в дифференциальном усилителе

date image2020-01-14
views image361

facebook icon vkontakte icon twitter icon odnoklasniki icon

ДК на рис.3 имеет низкое значение коэффициента ослабления синфазного сигнала. Для повышения значения этого коэффициента согласно (9) необходимо увеличивать сопротивление резистора R . Но непосредственное увеличение сопротивления этого резистора вызывает уменьшение коллекторных токов и соответственно ухудшение усилительных свойств каскада. В связи с этим в эмиттерную цепь целесообразно включить схему, называемую генератором стабильного тока (ГСТ).

а) б)

Схема ГСТ способна создавать требуемые значения тока I при относительно невысоких напряжениях источника питания -Еп . В то же время она является высокоомным источником постоянного тока, т.е. двухполюсником, в котором ток I не зависит от приложенных к нему потенциалов, в том числе и от понтециалоа Uэ эмиттеров транзисторов VT1 и VT2 в схеме рис.3.

На рис.4 приведены типовые схемные конфигурации, предназначенные к использованию в качестве схем ГСТ в ДК типа рис.3 и ему подобных.

Основным функциональным звеном, обеспечивающим в ГСТ определенное стабильное значение выходного тока I и высокоомное сопротивление R , является выходная цепь транзистора VT3, включенного по схеме ОЭ (рис.5,а) или ОИ (рис.5,б). Выходное дифференциальное сопротивление R этих схем включения транзисторов велико и может достигать значения R=(1+g21Rf)/g22≈g21Rf/g22.

Кроме того применение ГСТ позволяет работать ДК в широком диапазоне входных напряжений

(даже близких к Еп) при незначительном коэффициенте нелинейных искажений (практически отсутствуют). ГСТ на основе биполярного транзистора обладает большей стабильностью при изменении питающих напряжений, поэтому он болле предпочтителен, но использование полевого транзистора позволяет упростить схему.

Источник

Дифференциальный усилитель с генератором стабильного тока

Дата добавления: 2014-11-27 ; просмотров: 3437 ; Нарушение авторских прав

Разность входных сигналов называется дифференциальным сигналом.

Синфазный сигнал – это сигнал, действующий одновременно на обоих входах, например, сигнал вследствие изменения напряжения питания, температуры и др., т.е. это помеха, влияние которой надо ослабить. Для уменьшения действия синфазного сигнала (СС) необходимо стабилизировать ток эмиттера. Допустим, что на оба входа действует синфазное напряжение, стремящееся увеличить токи коллекторов Iк1 и Iк2, а их сумма равна Iэ, которая является постоянной величиной. Т.е. ток коллектора не будет увеличиваться, и напряжения коллекторов и выходное не будет изменяться. Для стабилизации тока эмиттера можно увеличивать эмиттерное сопротивление , но тогда необходимо увеличить напряжение питания, а его не нужно изменять. Вместо целесообразно ставить источник тока или генератор стабильного тока (ГСТ) на транзисторах, имеющего небольшое сопротивление по постоянному току и большое – по переменному (см. рисунок 2.3).

Читайте также:  Применение приборов переменного электрического тока

В схему ГСТ входят: транзистор VT3,диод VD, резисторы R1, R2, R3 и источник питания – Еэ.

Ток Iэ является сумой токов эмиттеров транзисторов VT1 и VT2 дифференциального усилителя и задается он генератором стабильного тока на VT3. Схема ГСТ – это усилитель по схеме с общей базой. Его выходное сопротивление много больше RЭ в схеме на рисунке 2.1. Смещение на базу VT3 подается через делитель R1, VD, R2. Диод VD служит для термокомпенсации справедливо .

Должно выполняться условие R1>> R2, Rэ. Ток I1 через R1 постоянный, так как R1 большое и от температуры не зависит. В свою очередь по первому закону Кирхгофа .

При повышении температуры входная характеристика VT3 смещается влево, т.е. увеличивается ток эмиттера Iэ3. Одновременно уменьшается сопротивление диода VD, увеличивается ток I2, следовательно, уменьшается ток Iб3, равный I1I2. Ток Iк3 = a Iб3 также уменьшится. Таким образом, ток эмиттера дифференциального усилителя Iэ поддерживается стабильным.

Определим Iэ аналитическим путем.

Источник



Генераторы стабильного тока и их использование в интегральных усилителях.

Генераторами стабильного тока принято называть устройства, выходной ток которых практически не зависит от сопротивления нагрузки. Он может найти применение, например в омметрах с линейной шкалой.

На рис. 1 приведена принципиальная схема генератора стабильного тока на двух кремниевых транзисторах. Величина коллекторного тока транзистора V2 определяется отношением

Например, при R2, равном 2,2 к0м. ток коллектора транзистора V2 будет равен 0,3 мА и остается практически постоянным при изменении сопротивления резистора Rx от 0 до 30 к0м. При необходимости величина постоянного тока может быть увеличена до 3 мА, для этого сопротивление резистора R2 необходимо уменьшить до 180 Ом.

Дальнейшее увеличение тока при сохранении высокой стабильности его величины как при смене нагрузки, так и при увеличении температуры возможно лишь при использовании трехтранзисторного генератора, показанного на рис. 2. При этом транзисторы V2 и V3 должны быть средней мощности, а напряжение второго источника питания — в 2. 3 раза больше напряжения питания транзисторов V1, V2. Сопротивление резистора R3 рассчитывается по вышеприведенной формуле, но дополнительно корректируется с учетом разброса характеристик транзисторов.

Рассмотренные в предыдущих разделах автоматические способы стабилизации режима в аналоговых интегральных микросхемах (ИМС) не желательны, так как они требуют применение высокоомных резисторов, занимающих большую площадь, и конденсаторов большой емкости, которые не возможно реализовать в интегральном исполнении. Поэтому в аналоговых ИМС для задания режима и его стабилизации используется параметрический метод.

Наиболее распространенными функциональными элементами, служащими для задания и стабилизации режима в аналоговых ИМС, являются генераторы стабильного тока (ГСТ). ГСТ должен обеспечивать стабильный ток, независящий от параметров цепи (температуры, изменения напряжения питания и нагрузки), т.е. в идеале он должен обладать бесконечно большим динамическим (по переменному току) выходным сопротивлением. Для реализации ГСТ в микросхемах обычно используют два и более транзисторов, параметры которых идентичны. На рис. 2.14, а приведена схема ГСТ, которая нашла большое применение в аналоговых ИМС.

Читайте также:  Ученый изобрел переменный ток

Так как транзистор VT1 включен как диод, то напряжения база-эмиттер транзисторов VT1 и VT2 будут совпадать. Поскольку эти транзисторы – интегральные (имеющие и незначительный разброс параметров), то отношение их эмиттерных, а значит, и коллекторных токов будет равно отношению площадей их эмиттерных областей:

Пренебрегая токами баз и вводя обозначение , получим . На практике k выбирают в диапазоне 1…5. Таким образом, ток следит за током и точно отображает любое его изменение. Поэтому данная схема получила название токовое зеркало.

Поскольку VT1 используются в диодном включении, то ток I1 можно застабилизировать с требуемой точностью путем задания его с помощью внешних элементов: источника питания и резистора . Из схемы на рис. 2.14 следует, что

При изменении температуры

Таким образом, подбирая нужное значение , можно обеспечить требуемую стабильность , значит и . Данная схема позволяет достичь температурной стабильности порядка 5 %.

Если транзисторы VT1 и VT2 имеют идентичную геометрию (т.е. k=1), то учет базовых токов и приводит к соотношению

= -( + ) (2.40)

Значит, даже при полной стабильности опорного тока , ток ГСТ будет меняться за счет изменения базовых токов.

Температурную стабильность ГСТ можно повысить, если вместо двух транзисторов использовать три (рис. 2.14, б).

В этой схеме ток базы VT2 вначале вычитается из опорного тока , а затем возвращается в базу опорного транзистора VT1, тем самым поддерживая на постоянном уровне токи и при изменениях базового тока. Напряжение база-эмиттер VT3 фиксирует смещение опорного транзистора VT1, который в свою очередь стабилизирует уровень тока VT2. Как показывает анализ схемы:

При и разбросе параметров не более 20% отличие от не превышает 0,5%. Кроме того, данная схема имеет более высокое выходное сопротивление, чем схема на рис. 2.14, а.

Недостатком схем с диодным смещением является ограниченность отношения площадей эмиттеров транзисторов ( ). Поэтому при k>5 желательно применять схему с резисторным смещением (рис. 2.13, в), в которой для фиксации токов используется отношение сопротивлений, а не площадей эмиттеров.

Пренебрегая током базы VT2, получим

Из (2.46) следует, что отношение токов можно варьировать в широких пределах (до двух порядков) независимо от температуры с ошибкой до 10%.

Схема имеет более высокое выходное сопротивление, чем схема на рис. 2.13, а, так как за счет резистора в транзисторе VT2 возникает ООС по току.

Если требуется получить низкое значение тока ГСТ при больших значениях опорного тока, то надо в схеме с резисторным смещением исключить резистор ( =0). В этом случае и если геометрии VT1 и VT2 идентичны, то VT2 работает при более низком токе, чем VT1, т.е.

Источник