Источник стабильного тока на полевом транзисторе

Рисунок 4. Схемы питания биполярных транзисторов с автоматическим смещением коллекторная стабилизация. Рисунок Двухкаскадный усилитель с входным согласующим дифференциальным трансформатором и конечным каскадом по схеме Дарлингтона. Усилитель на базе каскодной схемы с повышенным входным сопротивлением и структура Нортона. В современной схемотехнике, особенно в интегральном исполнении, в качестве нагрузок широко используют источники тока или, как их ещё называют, генераторы стабильного тока ГСТ.

Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

Содержание:

• Полевой транзистор — источник постоянного тока
• Стабилизатор тока на полевом транзисторе
• 2. 06. Транзисторный источник тока
• Простейшие схемы источников питания для различной аппаратуры
• 3.06. Источники тока на ПТ с p-n — переходом. Источник тока на полевом транзисторе схема
• Генераторы стабильного тока
• ГЕНЕРАТОРЫ СТАБИЛЬНОГО МИКРОТОКА НА КРЕМНИЕВЫХ БИПОЛЯРНЫХ ТРАНЗИСТОРАХ

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Источник стабильного тока для заземленной нагрузки

Полевой транзистор — источник постоянного тока

Устройство и принцип действия источника стабильного тока. Оглавление :: Поиск Техника безопасности :: Помощь. Источники стабильного тока применяются, когда нужно обеспечить заданный ток вне зависимости от напряжения и сопротивления нагрузки.

Источник генератор тока обладает большим дифференциальным сопротивлением. Это означает, что сила тока через генератор тока в рабочем режиме мало зависит от напряжения на нем. В идеале дифференциальное сопротивление источника тока должно быть равно бесконечности, то есть ток не должен зависеть от напряжения. Реальные источники тока обладают дифференциальным сопротивлением от 1 МОм. Вашему вниманию подборки материалов:.

К онструирование источников питания и преобразователей напряжения Разработка источников питания и преобразователей напряжения. Типовые схемы. Примеры готовых устройств. Онлайн расчет. Возможность задать вопрос авторам. П рактика проектирования электронных схем Искусство разработки устройств. Элементная база. Подробные описания. Приведенные схемы обладают рядом серьезных недостатков. Схема A1 на полевом транзисторе — одна из худших реализаций. Рассчитать ее параметры невозможно, так как они зависят от индивидуальных особенностей экземпляра полевого транзистора.

Нужный ток устанавливается подбором резистора. Схема может функционировать, когда сопротивление резистора равно 0. Дифференциальное сопротивление а значит стабильность тока схемы невысоко, нередко оно бывает меньше кОм. На работу этого варианта сильно влияет температура полевого транзистора. Преимущество одно — это действительно двухполюсник. Он не требует подвода дополнительного питания. Это бывает очень важно в некоторых схемах.

Схема A2 обладает гораздо лучшими характеристиками. В случае применения транзисторов с большим коэффициентом передачи тока, схема может иметь дифференциальное сопротивление выше 1 МОм 10 МОм, или даже больше. Но вывода у схемы не два, а три. Так что она может быть включена только в некоторые электронные схемы, в которых один вывод источника тока подключен к шине питания или общему проводу, и есть возможность подвести к одному из выводов общий провод или питание соответственно.

На рисунке приведена схема с подключением к шине питания. Схема с подключением к общему проводу выглядит совершенно аналогично с той разницей, что ее надо перевернуть и поменять проводимость транзистора и полярность стабилитрона.

Чтобы уменьшить их влияние на работу устройства параллельно стабилитрону можно подключить керамический конденсатор емкость 0.

Принцип действия приведенной схемы основан на том, что напряжение на резисторе R1 поддерживается равным напряжению на стабилитроне минус напряжение насыщения эмиттерного перехода транзистора.

Напряжение на резисторе пропорционально току нагрузки. Так что этот ток также поддерживается на заданном уровне. Если ток нагрузки падает, то напряжение на резисторе также падает.

Ток базы транзистора растет, что приводит к открытию транзистора и росту тока. Если ток нагрузки растет, то транзистор наоборот закрывается. Ориентировочный расчет транзисторного источника тока можно выполнить так. Выбираем стабилитрон. Вычисляем напряжение на резисторе R1.

К сожалению в статьях периодически встречаются ошибки, они исправляются, статьи дополняются, развиваются, готовятся новые. Подпишитесь, на новости , чтобы быть в курсе. Если что-то непонятно, обязательно спросите! Задать вопрос. Обсуждение статьи. Типичные схемы с полевыми транзисторами. Применение МОП Питание светодиода. Светодиодный фонарь, фонарик. Своими рука Включение светодиодов в светодиодном фонаре Импульсный источник питания.

Своими руками. Схема импульсного блока питания. Расчет на разные напряжения и токи Составной транзистор. Схемы Дарлингтона, Шиклаи. Расчет, применение Составной транзистор — схемы, применение, расчет параметров. Схемы Дарлингтона, Токовое управление. Транзисторная схемотехника, схема. Усилитель ВЧ. Пример схемы специально для биполярного транзистора. Импульсный источник питания светодиода светодиодного фонаря, светильни Схема импульсного источника питания ярких светодиодов Простой импульсный прямоходовый преобразователь напряжения.

Схема простого преобразователя напряжения для питания операционного усилителя Транзисторы КТ, 2Т Справочник, справочные данные, параметры, цо Обозначение источника стабилизатора, генератора тока на схемах. Типичные реализации источника, генератора тока. Расчет транзисторного источника тока. Стабилизация тока интегральным стабилизатором напряжения. Двухполюсный источник тока на транзисторах. Преобразователь напряжение — ток. Политика конфиденциальности. Стабилизатор тока.

Источник, генератор. Схема, конструкция, устройство, проектирование, расчет. Принцип действия. Вашему вниманию подборки материалов: К онструирование источников питания и преобразователей напряжения Разработка источников питания и преобразователей напряжения. Возможность задать вопрос авторам П рактика проектирования электронных схем Искусство разработки устройств.

Стабилизатор тока на полевом транзисторе

Генераторы стабильного тока ГСТ в настоящее время широко используются при проектировании источников стабилизированного тока и напряжения, высокоомных активных нагрузок и т. Наибольшее распространение получили схемы ГСТ, приведенные на рис. Устройство, схема которого приведена на рис. Установка требуемой силы тока производится резистором в цепи истока. Схема проста, надежна и имеет минимальное количество элементов, однако ток стабилизируется при относительно высоком напряжении на двухполюснике назовем это напряжение граничным — Uгр. Так, например, для токов в диапазоне 0, Существует много случаев, когда требуется активный источник постоянного тока.

all-audio.proв Генераторы стабильного постоянного тока все чаще известный генератор стабильного тока на полевом транзисторе. Схема генератора стабильного микротока с двупо-лярным источником питания.

2.06. Транзисторный источник тока

Полевой транзистор по существу является источником постоянного тока и его вольт-амперная характеристика аналогична характеристике электронной лампы — пентоду. В простейшем случае, изображенном на рис. Диод постоянного тока. Большинство диодов постоянного тока сделаны из полевых транзисторов с каналом л-типа. Специально разработанные устройства этого типа называются токостабилизирующими диодами CRD. Лучших результатов можно достичь, если вместо обычных полевых транзисторов использовать специально разработанные полевые диоды, которые оптимизированы с точки зрения вольт-амперных характеристик. Таким образом, эти устройства хорошо подходят для широкого класса различных схем.

Простейшие схемы источников питания для различной аппаратуры

Используя в схеме стабилизатора мощный полевой транзистор, можно собрать простой стабилизатор, тем не менее имеющий очень хорошие параметры. Он имеет в открытом состоянии сопротивление канала всего 0,02 Ома, а так-же обеспечивает ток до 30 А. Мощность, рассеиваемая транзистором, может превышать Вт. Принципиальная схема одного из вариантов такого стабилизатора приведена на рисунке, клик — для увеличения.

Источник тока Видлара является разновидностью основной схемы двухтранзисторного токового зеркала , которая содержит токоограничивающий резистор в цепи эмиттера выходного транзистора, что позволяет использовать эту схему для генерации слабых токов, применяя токоограничивающий резистор только средних номиналов. В схеме Видлара могут использоваться как биполярные, так и полевые транзисторы с изолированным затвором МОП — транзисторы , и даже вакуумные лампы.

3.06. Источники тока на ПТ с p-n — переходом. Источник тока на полевом транзисторе схема

RU Техническая документация сайт создан для оказания помощи в поисках документации по различным устройствам бытового и промышленного назначения. Выходное сопротивление несколько меньше динамического сопротивления стабилитрона rz. Стабилизаторы на двух стабилитронах Позволяет стабилизировать предварительно стабилизированное напряжение рис. Стабилизатор на полевом транзисторе Используя транзистор Т1, имеющий ток стока регулируемый резистором R1 , для которого температурный дрейф становится равным нулю 0,75 мА для транзистора 2N , и с помощью резистора R2 можно получить высокостабильный источник опорного напряжения. Правда, такой источник характеризуется повышенным внутренним сопротивлением.

Генераторы стабильного тока

Ток, генерируемый идеальным источником тока должен оставаться постоянным при изменении сопротивления нагрузки от бесконечности до режима короткого замыкания КЗ. Для стабилизации тока значение ЭДС должно меняется от величины не равной нулю до бесконечно большой. Поэтому стабилизатор тока должен при изменении сопротивления нагрузки изменить ЭДС источника ровно на столько, что значение тока остается неизменным. Под идеальным понимают такой источник который обладает бесконечно большим внутренним сопротивлением и бесконечно большим ЭДС, что позволяет получить требуемый ток в цепи независящий от текущего сопротивления в нагрузке. Реальный источник тока поддерживает ток на необходимом уровне в ограниченном интервале напряжений, создаваемого на нагрузке и ограниченном сопротивление нагрузки.

Рисунок — Источник стабильного тока с делителем напряжения Источник тока на полевом транзисторе аналогичен схеме на биполярном ( рисунок.

ГЕНЕРАТОРЫ СТАБИЛЬНОГО МИКРОТОКА НА КРЕМНИЕВЫХ БИПОЛЯРНЫХ ТРАНЗИСТОРАХ

Результаты первых опытов были настолько обнадеживающими, что было предпринято специальное исследование, в ходе которого пришлось испытать многие известные устройства на одном или двух транзисторах, а также их варианты. В настоящей статье описываются лишь некоторые из испытанных генераторов. Прежде всего были измерены параметры генератора стабильного тока на полевом транзисторе, собранном по схеме на рис.

Схемы генераторов тока, разновидности токовых зеркал, Онлайн калькулятор расчёта элементов источников тока. Про схему токового зеркала, изображённую на Рис. Резисторы в эмиттерных цепях транзисторов создают отрицательную обратную связь по току, что с одной стороны, приводит к улучшению термостабилизирующих свойств узла, а с другой, позволяет в широких пределах регулировать соотношения токов транзисторов Т1 и Т2. Механизм работает следующим образом: Предположим, увеличилось напряжение питания. Тогда увеличивается и падение напряжения на резисторе R1.

Устройство и принцип действия источника стабильного тока. Оглавление :: Поиск Техника безопасности :: Помощь.

Генераторы стабильного тока ГСТ должны обеспечивать неизменный выходной ток при изменении нагрузки R н. В простейшем случае эта задача может быть решена с помощью токозадающего резистора R рис. В этой схеме реальная нагрузка условно показана как резистор R н. Ток в нагрузке i н :. Действительно, дифференцируя 2. Следовательно, увеличивая R, можно уменьшить изменения тока нагрузки до требуемой величины. Однако схеме на рис.

Схема зарядного устройства от аккумуляторного фонаря опасно для аккумуляторов. Структурная схема конденсаторного преобразователя напряжения с умножением тока. Средний балл статьи: 0 Проголосовало: 0 чел.

4.2 Источники тока на полевом транзисторе

4 ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТРАНЗИСТОРНЫЕ КАСКАДЫ

При разработке устройств РЭА часто используются различного рада каскадные (групповые) элементы, с помощью которых возможно в определенной мере упростить ряд задач. К таковым относятся маломощные источники напряжения и тока, приближенные по своим характеристикам к идеальным и составные транзисторы. Первые позволяют сравнительно просто получать источники опорных напряжений и токов, вторые – поднимать коэффициент передачи одного усилительного каскада.

4.1 Источники тока на биполярном транзисторе

При стабильном входном токе каскада с ОЭ (см. рисунок 6.1а) выходная характеристика (см. рисунок 6.1б) дает очень малое приращение тока коллектора (I_k) для значительного разброса напряжения источника питания. Таким образом, если в качестве нагрузки используется резистор, помещенный в коллекторную цепь, его ток I_k = I_Н в крайне малой степени будет зависеть от величины его сопротивления.

а – принципиальная схема источника тока на БПТ; б — графические зависимости напряжений и токов на активном элементе

Рисунок 4.1 – Источник тока на биполярном транзисторе с диодом в качестве базового источника опорного напряжения

Режим работы источника тока характеризуется диапазоном изменения нагрузочного сопротивления, для которого выполняется условие стабильности тока. Значение минимального сопротивления известно,

R_{Н МИН} = 0 , R_{Н МАКС} определяется из соотношения:

R_{ВЫХ МАКС} = [U_П – U_КЭ(I_Б)] / h_21Э I_Б  R_{ВЫХ МАКС}  R_Н > R_{ВЫХ МИН}= 0

Отклонение нагрузочного тока от его заданного значения I_К = I_Н легко рассчитать с учетом справочной характеристики транзистора h_22Э – выходной проводимости транзистора для каскада с ОЭ. Поскольку эта величина крайне мала, то с погрешностью не более 5% можно принимать I_Н на всем диапазоне изменения R_Н равной нулю.

I_К = h_22Э [U_П – U_КЭ(IБ)] , т.к. h_22Э  0, I_К  0

Стабильный ток в R_Н в представленной схеме определяется качеством поддержания на заданном уровне значения параметров рабочей точки транзистора. В схеме на рисунке 4.1 роль стабилизатора выполняет диод, включенный в прямом направлении, ток через который задается резистором R1.

Гораздо проще выглядит принципиальная схема источника тока на полевом транзисторе с управляющим р-п переходом и каналом n – типа (см. рисунок 4,2 а).

а – принципиальная схема источника тока на ПТ; б – входная ВАХ ПТ с рабочей;

Точкой; с – выходная вах с участком стабильного тока

Рисунок 4.2 – Источник тока на полевом транзисторе

Простота каскада определяется тем, что напряжение управления (напряжение затвора) противоположно по знаку напряжению стока (см. рисунок 4.2б). Максимальный ток стабилизации получают, соединив вместе затвор и исток. Изменение ток возможно при введении в цепь истока балластного сопротивления Rи, величину которого можно найти:

Rи =U_{ЗИ 0} / I_C зад (для Rи = 0, I_Cзад = I_C макс)

R_{Н МАКС} = [U_П – U_СИ нас] / I_С зад  R_{ВЫХ МАКС}  R_Н > R_ВЫХМИН = 0

Недостаток источников тока на основе ПТ заключается в том, что ток стабилизации лежит в области единиц миллиампер.

4.3 Составной транзистор

Реальные значения коэффициентов усиления транзисторов сравнительно небольшие и лежат в пределах h_21Э  50. Увеличение данного параметра позволяет существенно упростить реализацию РЭА. В многокаскадном усилительном устройстве при большем h_21Э можно обойтись меньшим числом каскадов или использовать слабый по мощности сигнал непосредственно для управления мощными потребителями без применения специальных усилителей.

Впервые увеличение коэффициента передачи путем каскадного включения нескольких транзисторов было применено Дарлингтоном и потому, подобные решения называют схемами Дарлингтона или составными транзисторами.

Чаще всего составной транзистор представляет собой совокупность двух транзисторов, работающих в паре.

Для представленной схемы (см. рисунок 4.3 а) будут справедливы следующие соотношения:

При условии, что и

После перемножения получим:

Приняв , получим:

Таким образом, в составном транзисторе результирующий коэффициент передачи тока равен произведению коэффициентов передачи входящих в него транзисторов.

Необходимым условием работоспособности схемы является неравенство , иначе в области малых выходных токов схема будет неработоспособной. Для устранения этого недостатка в эмиттерную цепь первого транзистора вводят сопротивление смещения R_СМ, которое в общем случае снижает эквивалентный коэффициент передачи.

I_ВЫХ

Rсм

VT1

Rсм

I_Б

VT2

I_ВЫХ

VT1

VT2

I_Б

а

б

а – схема составного транзистора на элементах одной структуры; б — схема составного транзистора на элементах одной структуры;

Рисунок 4.3 – Схемы составных транзисторов

Составной транзистор может быть реализован и с применением полевого транзистора. На рисунке 4.4 представлена схема составного транзистора с применением полевого и биполярного активных элементов. Данный вариант удобно совмещает достоинства полевого и биполярного транзисторов – большое входное сопротивление и огромный статический коэффициент усиления по току (мощности).

4.4 Усилительный каскад с активной нагрузкой

Коэффициент каскада в схеме с ОЭ может быть определен по выражению:

где R_К – суммарное сопротивление всех элементов включенных в коллекторную цепь транзистора VT1.

В случае подключения нагрузки параллельно активному элементу вышеприведенное выражение изменится:

I_ВЫХ

VT2

VT1

I_Б

Rсм

Рисунок 4. 4 – Составной транзистор на полевом и биполярном транзисторах

В этом случае изменение тока нагрузки при изменении входного сигнала может быть выражено:

Следовательно, подключение R_Н несколько снизит коэффициент передачи каскада. Его повышение возможно, если изменение тока коллектора будет ответвляться только на R_Н , что реально для условия R_K>> R_Н , в идеале R_K должно стремиться к бесконечности для переменной составляющей (усиливаемого сигнала). Но R_K определяет и режим работы по постоянному току. Совместить первое со вторым невозможно, если не найти такой нелинейный элемент взамен R_K, для которого статическое сопротивление много меньше динамического.

Мы рассмотрели каскадный элемент – источник тока. В рабочей точке статическое сопротивление определяется напряжением покоя (для усилительного каскада) и величиной стабильного тока. Динамическое сопротивление резко возрастает (пологая часть характеристики транзистора). При использовании в качестве R_K источника тока позволяет получить максимально возможный коэффициент передачи каскада:

На рисунке 4.5 представлена схема каскада с ОЭ на транзисторе n-p-n типа, где в качестве R_K использован источник тока на биполярном транзисторе с противоположной структурой (p-n-p). Т.к. изменение коллекторного тока под действием внешнего сигнала не изменяет ток через активную нагрузку (ток источника тока постоянен), следовательно, изменяется ток нагрузки. Таким образом, изменение сигнала на входе не затрагивает ток в коллекторной цепи VT2 и в полной мере передается в нагрузку, в качестве которой можно рассматривать последующий усилительный каскад.

Аналогичным образом можно построить усилитель на основе полевого транзистора, где в качестве сопротивления в цепи стока помещен полевой транзистор, включенный по схеме источника тока.

На рисунке 4.6 приводится схема каскада на полевых транзисторах с управляющим p-n- переходом и активной нагрузкой.

На рисунке 4.7 для активной нагрузки и усилительного элемента использован МОП-транзистор со встроенным каналом. В том и другом случае усиление каскада максимально и равно: .

Рисунок 4.5 – Принципиальная схема каскада с активной нагрузкой в коллекторной цепи на биполярных транзисторах

Рисунок 4.6 – Принципиальная схема каскада с активной нагрузкой в коллекторной цепи на полевых транзисторах с управляющим p-n-переходом

Рисунок 4.7 – Принципиальная схема каскада с активной нагрузкой в цепи стока на полевых транзисторах с изолированным затвором.

Калькулятор проектирования конфигурации с общим истоком

ОБЗОР Это простой инструмент для расчета значений резисторов смещения. усиление слабого сигнала и входное/выходное сопротивления усилителя JFET с общим истоком. Просто заполните поля ввода ниже в заданном порядке сверху вниз. Порядок полей служит пошаговым руководством для процесса проектирования. Значения резисторов рассчитываются автоматически с использованием сопротивлений с допуском 5%. Смещение будет установлено путем выбора желаемого напряжения затвор-исток Vgs. Выбор Vgs = Vp/2 подразумевает среднее смещение, а значения, близкие к Vp, дадут усиление и увеличение выходного импеданса. Обратите внимание, что при выборе рабочей точки Vgs необходимо оставить достаточный запас для входного сигнала. Значения слабого сигнала оцениваются в средней полосе, CG и CS закорочены (шунт истокового резистора). Усиление слабого сигнала оценивается как VO/VI, а вход/выход сопротивления оцениваются, как показано на схеме. Типичные характеристические значения для JFET n-типа даны как: Idss = 0,005, Vp = -1,8, например.
Выберите рабочее напряжение VDD. Обычно достаточно 9 вольт.	ВДД:	вольт	Результаты DC.0033 RD : ohms Source resistor: RS : ohms AC Gain factor: Av : const Input resistance: Ri : ohms Output сопротивление: Ro : Ом
Измерьте ток насыщения Idss устройства, подключив исток и затвор к земле и поместив резистор 10 Ом между стоком и Vdd. Используйте мультиметр для измерения падения напряжения на резисторе и используйте закон Ома для преобразования измеренного напряжения в ток. В качестве альтернативы выберите типичное значение Idss из таблицы данных.	Идентификатор:	ампер
Измерьте напряжение отсечки Vp устройства, подключив затвор к земле, сток к Vdd и резистор 1 МОм между источником и землей. С помощью мультиметра измерьте падение напряжения на резисторе. Падение напряжения довольно близко к Vp. В качестве альтернативы выберите типичное значение Vp из таблицы данных.	ВП:	вольт
Выберите напряжение смещения затвор-исток Vgs. Выберите Vgs = Vp/2, если не уверены. Значения, близкие к Vp, дадут большие значения резисторов стока и истока, увеличат коэффициент усиления. и приблизить напряжение смещения стока к VDD/2.	ВГС:	вольт
Выберите сопротивление затвора RG. Это значение сопротивления будет определять входное сопротивление Ri конфигурации усилителя	РГ:	Ом
Для анализа усиления необходимо внутреннее выходное сопротивление полевого транзистора. Обычно это можно найти в таблице данных как выходная проводимость Yos, где выходное сопротивление является обратным, rd = 1/Yос.	рд :	Ом

Методы отражения тока Уилсона и Видлара

В предыдущей статье мы обсуждали схему отражения тока и то, как ее можно построить с использованием транзистора и полевого МОП-транзистора. Несмотря на то, что базовая схема токового зеркала может быть построена с использованием двух простых активных компонентов, BJT и MOSFET, или с использованием схемы усилителя, выход не идеален, а также имеет определенные ограничения и зависимости от внешних факторов. Таким образом, чтобы получить стабильный выходной сигнал, в схемах токовых зеркал используются дополнительные методы.

Существует несколько вариантов улучшения выходных данных схемы текущего зеркала. В одном из решений к традиционной двухтранзисторной схеме добавляются один или два транзистора. В конструкции этих схем используется конфигурация эмиттерного повторителя для преодоления несоответствия токов базы транзисторов. Конструкция может иметь различную структуру схемы для балансировки выходного импеданса.

Существует три основных показателя для анализа текущей производительности зеркала как части большой схемы.

1. Первая метрика — это величина статической ошибки . Это разница между входным и выходным токами. Минимизировать эту разницу сложно, так как разница преобразования дифференциального несимметричного выхода с коэффициентом усиления дифференциального усилителя отвечает за контроль коэффициента подавления синфазного сигнала и источника питания.

2. Следующим наиболее важным показателем является выходное сопротивление источника тока или выходная проводимость. Это очень важно, потому что это снова влияет на каскад, когда источник тока действует как активная нагрузка. Это также влияет на усиление синфазного сигнала в различных ситуациях.

3. Для стабильной работы токовых зеркальных схем последней важной метрикой является минимальное напряжение , поступающее от соединения шины питания, расположенного между входными и выходными клеммами.

Таким образом, для улучшения выходных данных базовой схемы токового зеркала, принимая во внимание все вышеперечисленные показатели производительности, здесь мы обсудим популярные методы текущего зеркала — Цепь токового зеркала Уилсона и Цепь источника тока Видлара.

Все началось с задачи между двумя инженерами, Джорджем Р. Уилсоном и Барри Гилбертом, за одну ночь создать улучшенную схему токового зеркала. Излишне говорить, что Джордж Р. Уилсон выиграл испытание в 1967. От имени Джорджа Р. Уилсона разработанная им усовершенствованная схема токового зеркала называется Wilson Current Mirror Circuit .

Схема токового зеркала Вильсона использует три активных устройства , которые принимают ток на свой вход и обеспечивают точную копию или зеркальную копию тока на своем выходе.

В приведенной выше схеме токового зеркала Уилсона есть три активных компонента, которые представляют собой биполярные транзисторы, и один резистор R1.

Здесь сделаны два допущения: во-первых, все транзисторы имеют одинаковый коэффициент усиления по току, а во-вторых, токи коллектора Т1 и Т2 равны, поскольку Т1 и Т2 согласованы и один и тот же транзистор. Поэтому

  I  C1  = I  C2  = I  C   

Это относится и к базовому току,

  I  B1  = I  B2  = I  B   

Базовый ток транзистора T3 можно легко рассчитать по коэффициенту усиления по току, который равен

  I  B3  = I  C3  / β … (1)  

И ток эмиттера Т3 будет

  I  B3  = ((β + 1)/ β) I  C3  … (2)  

базовые токи T1 и T2. Следовательно,

  I  E3  = I  C2  + I  B1  + I  B2   

Теперь, как обсуждалось выше, это можно дополнительно оценить как

  I  E3  = I  C  + I  B  + I  B  
I  E3  = I  C  + 2I  B  

Следовательно,

  I  E3  = (1+(2/β)) I  C   

I _E3 можно изменить согласно (2)

  ((β+1)/ β)) I  C3  = (1+(2/β)) I  C   

Ток коллектора можно записать как

  I  C  = ((1+ β) / (β + 2)) I  C3  … (3)  

Снова согласно схеме ток через

42 Нарисуйте зависимость между током коллектора третьего транзистора и входным резистором. Как? Если 2/ (β(β + 2)) << 1, то I _C3 ≈ I _R1 . Выходной ток также можно легко рассчитать, если напряжение база-эмиттер транзисторов меньше 1 В.

  I  C3   ≈ I  R1   = (V  1   – V  BE2   – V  BE3  ) / R  1     

So, for the proper and stable output current, the R ₁ и V ₁ должны иметь правильные значения. Чтобы схема работала как источник постоянного тока, R1 необходимо заменить источником постоянного тока.

Улучшение схемы токового зеркала Уилсона

Схема токового зеркала Уилсона может быть дополнительно улучшена для достижения идеальной точности путем добавления еще одного транзистора .

Приведенная выше схема является улучшенной версией схемы токового зеркала Вильсона. В схему добавлен четвертый транзистор Т4. Дополнительный транзистор Т4 уравновешивает коллекторные напряжения Т1 и Т2. Коллекторное напряжение Т1 стабилизируется на величину, равную В _ВЕ4 . Это приводит к конечному значению, а также стабилизирует разность напряжений между Т1 и Т2.

  V  BE1  = V  BE2  + I  E2  R  2  
  В  ВЕ1  = В  ВЕ2  + (β+1)I  В2  R  2