Akım kaynağı - Current source
Bir akım kaynağı olan ikili a voltaj kaynağına . Terimi, akım sink bazen negatif voltaj kaynağından beslenen kaynakları için kullanılır. Şekil 1, dirençli bir yükü süren ideal bir akım kaynağı için şematik sembolü göstermektedir . İki tip var. Bir bağımsız akım kaynağı (veya lavabo) sabit bir akımı temin eder. Bir bağımlı akım kaynağı devresinde başka bir voltaj veya akım ile orantılı bir akım sağlar.
Arka fon
Bir İdeal akım kaynağı üzerindeki gerilim değişikliklerden bağımsız olduğunu bir akım oluşturur. İdeal bir akım kaynağı, gerçek cihazların çok yakından yaklaşabileceği matematiksel bir modeldir . İdeal bir akım kaynağı üzerinden geçen akım, bir devredeki diğer herhangi bir değişkenden bağımsız olarak belirlenebilirse, buna bağımsız bir akım kaynağı denir . Tersine, ideal bir akım kaynağından geçen akım, bir devredeki başka bir voltaj veya akım tarafından belirlenirse, buna bağımlı veya kontrollü akım kaynağı denir . Bu kaynaklar için semboller Şekil 2'de gösterilmektedir.
İç direnç İdeal akım kaynağının sonsuzdur. Sıfır akımlı bağımsız bir akım kaynağı, ideal bir açık devre ile aynıdır . İdeal bir akım kaynağı üzerindeki voltaj, tamamen bağlı olduğu devre tarafından belirlenir. Kısa devreye bağlandığında , sıfır voltaj ve dolayısıyla sıfır güç iletilir. Bir yük direncine bağlandığında , akım kaynağı gerilimi akımı sabit tutacak şekilde yönetir; bu nedenle ideal bir akım kaynağında, yük direnci sonsuza yaklaştıkça kaynak üzerindeki voltaj sonsuza yaklaşır (açık devre).
Hiçbir fiziksel akım kaynağı ideal değildir. Örneğin, açık bir devreye uygulandığında hiçbir fiziksel akım kaynağı çalışamaz. Gerçek hayatta mevcut bir kaynağı tanımlayan iki özellik vardır. Biri iç direnci , diğeri ise uyum voltajıdır . Uygunluk gerilimi, akım kaynağının bir yüke sağlayabileceği maksimum gerilimdir. Belirli bir yük aralığında, bazı gerçek akım kaynakları türlerinin neredeyse sonsuz iç direnç göstermesi mümkündür. Bununla birlikte, akım kaynağı uygunluk voltajına ulaştığında, aniden bir akım kaynağı olmayı bırakır.
Devre analizinde, sonlu iç dirence sahip bir akım kaynağı, bu direncin değerini ideal bir akım kaynağına (Norton eşdeğer devresi) yerleştirerek modellenir. Bununla birlikte, bu model yalnızca bir akım kaynağı, uygunluk gerilimi dahilinde çalışırken kullanışlıdır.
Uygulamalar
Pasif akım kaynağı
İdeal olmayan en basit akım kaynağı, bir dirençle seri halde bir voltaj kaynağından oluşur . Böyle bir kaynaktan elde edilebilen akım miktarı , voltaj kaynağı boyunca voltajın direncin direncine oranıyla verilir ( Ohm kanunu ; I = V / R ). Bu akım değeri, yalnızca terminalleri boyunca sıfır voltaj düşüşü olan bir yüke (kısa devre, yüksüz bir kapasitör, yüklü bir indüktör, sanal bir toprak devresi, vb.) ) terminalleri boyunca (sonlu dirençli doğrusal veya doğrusal olmayan bir direnç, yüklü bir kapasitör, yüksüz bir indüktör, bir voltaj kaynağı vb.) her zaman farklı olacaktır. Direnç boyunca voltaj düşüşünün (heyecan verici voltaj ile yük boyunca voltaj arasındaki fark) direncine oranıyla verilir. Neredeyse ideal bir akım kaynağı için, direncin değeri çok büyük olmalıdır, ancak bu, belirli bir akım için voltaj kaynağının çok büyük olması gerektiği anlamına gelir (direnç ve voltaj sonsuza giderken sınırda, akım kaynağı ideal hale gelecektir ve akım, yükteki gerilime hiç bağlı olmayacaktır). Bu nedenle, verimlilik düşüktür (dirençteki güç kaybı nedeniyle) ve bu şekilde 'iyi' bir akım kaynağı oluşturmak genellikle pratik değildir. Bununla birlikte, genellikle böyle bir devrenin, belirtilen akım ve yük direnci küçük olduğunda yeterli performans sağlayacağı bir durumdur. Örneğin, 4,7 kΩ'luk bir dirençle seri olarak 5 V'luk bir voltaj kaynağı , 50 ila 450 Ω aralığındaki bir yük direncine yaklaşık olarak 1 mA ±% 5'lik bir sabit akım sağlayacaktır .
Bir Van de Graaff jeneratörü , böyle bir yüksek voltajlı akım kaynağına bir örnektir. Çok yüksek çıkış direnci ile birleştirilmiş çok yüksek çıkış voltajı nedeniyle neredeyse sabit bir akım kaynağı olarak davranır ve bu nedenle büyük için yüz binlerce volta (hatta onlarca megavolta ) kadar herhangi bir çıkış voltajında aynı birkaç mikroamper sağlar. laboratuvar versiyonları.
Negatif geri besleme olmayan aktif akım kaynakları
Bu devrelerde çıkış akımı izlenmez ve negatif geri besleme ile kontrol edilmez .
Mevcut kararlı doğrusal olmayan uygulama
Sabit giriş miktarı (akım veya voltaj) ile çalıştırıldığında, akıma dayanıklı doğrusal olmayan çıkış karakteristiğine sahip aktif elektronik bileşenler (transistörler) tarafından uygulanırlar. Bu devreler, akım değişikliklerini telafi etmek için mevcut dirençlerini değiştiren dinamik dirençler gibi davranırlar. Örneğin, yük direncini arttırırsa, transistör devrede sabit bir toplam direnci korumak için mevcut çıkış direncini azaltır (ve bunun tersi de geçerlidir ).
Aktif akım kaynaklarının elektronik devrelerde birçok önemli uygulaması vardır . Yük üzerindeki gerilime biraz bağlı olan bir akım oluşturmak için genellikle analog entegre devrelerde (örneğin bir diferansiyel amplifikatör ) omik dirençlerin yerine kullanılırlar .
Ortak yayıcı sabit bir giriş akımı ve gerilim ve tahrik yapılandırma ortak kaynak ( ortak bir katot bu cihazların çıkış empedansı, doğal olarak yüksek olduğu için sabit bir voltaj ile tahrik) doğal olarak mevcut kaynaklardan (ya da lavabo) gibi davranır. Basit akım aynasının çıkış kısmı, entegre devrelerde yaygın olarak kullanılan böyle bir akım kaynağının bir örneğidir . Ortak temel , ortak kapı ve ortak ızgara yapılandırmalar da sabit akım kaynağı olarak hizmet edebilir.
Bir JFET , kapısını kaynağına bağlayarak bir akım kaynağı görevi görecek hale getirilebilir. Daha sonra akım ise I DSS FET. Bunlar zaten yapılmış olan bu bağlantıyla satın alınabilir ve bu durumda cihazlara akım regülatör diyotları veya sabit akım diyotları veya akım sınırlayıcı diyotlar (CLD) adı verilir. Bir geliştirme mod N-kanal MOSFET (metal oksit yarı iletken alan etkili transistor) Aşağıda listelenen devrelerde kullanılabilir.
Gerilim uygulamasının ardından
Bir örnek: bootstrapped current source.
Gerilim kompanzasyonu uygulaması
Basit direnç pasif akım kaynağı , yalnızca karşısındaki voltaj sıfır olduğunda idealdir; bu nedenle, paralel negatif geri besleme uygulayarak voltaj kompanzasyonu, kaynağı iyileştirmek için düşünülebilir. Geri beslemeli operasyonel amplifikatörler, girişlerindeki voltajı en aza indirmek için etkili bir şekilde çalışır. Bu , geri besleme veya yükten geçen akım ve pasif akım kaynağı ile ters çevirme girişini sanal bir zemin haline getirmeye neden olur . Giriş voltajı kaynağı, direnç ve op-amp, değeri I OUT = V IN / R olan "ideal" bir akım kaynağı oluşturur . Transimpedans amplifikatör ve bir amplifikatör op-amp çevirici bu fikrin tipik uygulamaları vardır.
Yüzer yük, bu devre çözümünün ciddi bir dezavantajıdır.
Mevcut tazminat uygulaması
Tipik bir örnek Howland akım kaynağı ve türevi Deboo entegratörüdür. Son örnekte (Şekil 1), Howland akım kaynağı bir giriş voltaj kaynağı, V IN , bir pozitif direnç, R, bir yük (kondansatör, C, empedans Z olarak işlev görür ) ve bir negatif empedans dönüştürücü INIC'den ( R 1 = R 2 = R 3 = R ' ve op-amp) içerir. Giriş voltajı kaynağı ve direnç R , yük boyunca akım geçen kusurlu bir akım kaynağı oluşturur, I R (kaynakta Şekil 3). INIC , yük boyunca "yardımcı" akım I −R geçen ikinci bir akım kaynağı olarak işlev görür . Sonuç olarak, yük boyunca akan toplam akım sabittir ve giriş kaynağı tarafından görülen devre empedansı artar. Bununla birlikte, Howland akım kaynağı yaygın olarak kullanılmamaktadır çünkü dört direncin mükemmel bir şekilde eşleştirilmesini gerektirir ve empedansı yüksek frekanslarda düşer.
Topraklanmış yük, bu devre çözümünün bir avantajıdır.
Negatif geri beslemeli mevcut kaynaklar
Sabit bir giriş voltajı kaynağı (yani, bir negatif geri besleme voltajı dengeleyicisi ) tarafından sürülen seri negatif geri beslemeye sahip bir voltaj takipçisi olarak uygulanırlar . Voltaj izleyici, geri besleme döngüsüne bağlı basit bir akım-voltaj dönüştürücü görevi gören sabit (akım algılama) bir direnç tarafından yüklenir . Bu akım kaynağının harici yükü, akım algılama direncini besleyen akım yolunda bir yere ancak geri besleme döngüsünün dışında bir yere bağlanır.
Voltaj izleyici , akım algılama direnci R boyunca voltaj düşüşü V R = I OUT R'yi sabit giriş voltajı V IN'e eşit olacak şekilde yük boyunca akan çıkış akımını I OUT ayarlar . Böylece voltaj dengeleyici, sabit bir direnç boyunca sabit bir voltaj düşüşünü korur; bu nedenle, sabit bir akım I OUT = V R / R = V IN / R dirençten ve sırasıyla yükten akar.
Giriş voltajı değişirse, bu düzenleme voltajdan akıma dönüştürücü (voltaj kontrollü akım kaynağı, VCCS) görevi görür ; tersine çevrilmiş (negatif geri besleme yoluyla) akım-voltaj dönüştürücü olarak düşünülebilir. Direnç R, transfer oranını ( geçiş iletkenliği ) belirler.
Seri negatif geri beslemeli devreler olarak uygulanan akım kaynaklarının dezavantajı, akım algılama direnci boyunca voltaj düşüşünün yük boyunca maksimum voltajı azaltmasıdır ( uyum voltajı ).
Basit transistör akım kaynakları
Sabit akım diyotu
En basit sabit akım kaynağı veya yutağı tek bir bileşenden oluşur: kapısı kaynağına bağlı bir JFET . Boşaltma kaynağı voltajı belirli bir minimum değere ulaştığında, JFET, akımın yaklaşık olarak sabit olduğu doygunluğa girer. Bu konfigürasyon, basit voltaj kaynaklarında kullanılan sabit voltaj diyotuna ( Zener diyot ) çift gibi davrandığından, sabit akım diyotu olarak bilinir .
JFET'lerin doygunluk akımındaki büyük değişkenlik nedeniyle, akımın istenen bir değere ayarlanmasına izin veren bir kaynak direncinin (bitişik resimde gösterilen) dahil edilmesi yaygındır.
Zener diyot akım kaynağı
Yukarıdaki genel fikrin bu iki kutuplu bağlantı transistörü (BJT) uygulamasında (Şekil 4), bir Zener voltaj dengeleyici (R1 ve DZ1) , yük akımını algılayan sabit bir yayıcı direnç (R2) tarafından yüklenen bir yayıcı takipçisini (Q1) çalıştırır . Bu akım kaynağının harici (kayan) yükü, kollektöre bağlanır, böylece neredeyse aynı akım içinden ve yayıcı direncinden akar (bunlar seri olarak bağlanmış olarak düşünülebilir). Transistör Q1, çıkış (toplayıcı) akımını sabit yayıcı direnç R2 boyunca voltaj düşüşünü Zener diyodu DZ1 boyunca nispeten sabit voltaj düşüşüne neredeyse eşit tutacak şekilde ayarlar. Sonuç olarak, yük direnci ve / veya voltaj değişse bile çıkış akımı neredeyse sabittir. Devrenin çalışması aşağıda ayrıntılı olarak ele alınmıştır.
Bir Zener diyotu , ters eğilimli olduğunda (devrede gösterildiği gibi), içinden geçen akımdan bağımsız olarak, üzerinde sabit bir voltaj düşüşüne sahiptir . Bu nedenle, Zener akımı ( I Z ) belirli bir seviyenin (tutma akımı olarak adlandırılır) üzerinde olduğu sürece , Zener diyotu ( V Z ) üzerindeki voltaj sabit kalacaktır. Direnç, R1, Zener akımını ve NPN transistörünün (Q1) temel akımını ( I B ) sağlar. Sabit Zener voltajı, Q1 ve yayıcı direnci R2 tabanına uygulanır.
R2 ( V R2 ) boyunca gerilim , V Z - V BE ile verilir , burada V BE , Q1'in temel yayıcı düşüşüdür. Aynı zamanda R2'den geçen akım olan Q1'in emetör akımı,
Yana V , Z sabittir ve V BE da belirli bir sıcaklık için (yaklaşık olarak) sabittir, aşağıdaki V R2, sabittir ve dolayısıyla I e de sabittir. Transistör hareketi nedeniyle , yayıcı akımı, I E , transistörün kollektör akımına, I C , hemen hemen eşittir (bu da yükten geçen akımdır). Böylece, yük akımı sabittir ( Erken etki nedeniyle transistörün çıkış direncini ihmal ederek ) ve devre sabit bir akım kaynağı olarak çalışır. Sıcaklık sabit kaldığı sürece (veya çok fazla değişmediği sürece), yük akımı besleme voltajından, R1'den ve transistörün kazancından bağımsız olacaktır. R2, yük akımının istenen herhangi bir değere ayarlanmasına izin verir ve şu şekilde hesaplanır:
burada V BE , bir silikon cihaz için tipik olarak 0,65 V'dir.
( I R2 aynı zamanda verici akımıdır ve h FE yeterince büyük olması koşuluyla kollektör veya gerekli yük akımı ile aynı olduğu varsayılır ). Direnç, R R1 , dirençte, R1, şu şekilde hesaplanır:
burada K = 1,2 ila 2 (böylece R R1 yeterli I B sağlamak için yeterince düşüktür ),
ve h FE, min , kullanılan belirli transistör tipi için kabul edilebilir en düşük akım kazancıdır.
LED akım kaynağı
Zener diyotu başka herhangi bir diyotla değiştirilebilir; Örneğin, Şekil 5'te gösterildiği gibi bir ışık yayan diyot LED1 LED voltaj düşüşü ( V D ) artık sabit voltajı türetmek için kullanılmaktadır ve ayrıca sıcaklıktan kaynaklanan V BE değişikliklerini izleme (dengeleme) ek avantajına sahiptir . R R2 şu şekilde hesaplanır
ve R 1 as
- , burada I D LED akımıdır
Diyot kompanzasyonlu transistör akım kaynağı
Sıcaklık değişiklikleri, V BE sıcaklığa duyarlı olduğu için Şekil 4'teki devre tarafından sağlanan çıkış akımını değiştirecektir . Sıcaklık bağımlılığı, soldaki resimde gösterildiği gibi Zener diyot ile seri halinde standart bir diyot, D (transistör ile aynı yarı iletken malzemeden) içeren Şekil 6'daki devre kullanılarak telafi edilebilir. Diyot düşüşü ( V D ) , sıcaklıktan kaynaklanan V BE değişikliklerini izler ve bu nedenle CCS'nin sıcaklığa bağımlılığını önemli ölçüde engeller.
Direnç R 2 artık şu şekilde hesaplanır:
Yana V D = V , BE = 0.65 V ,
(Uygulamada, V D için tam olarak eşit asla V BE ve bu nedenle sadece değişim bastırır V BE dışarı battal yerine).
R 1 şu şekilde hesaplanır
(dengeleyici diyotun ileri voltaj düşüşü, V D , denklemde görünür ve silikon cihazlar için tipik olarak 0,65 V'dur.)
Yayıcı dejenerasyonlu güncel ayna
Yayıcı dejenerasyonlu iki transistörlü akım aynasında seri negatif geri besleme de kullanılır . Negatif geri besleme, Widlar akım kaynağı ve Wilson akım kaynağı gibi çoklu transistör kullanan bazı mevcut aynalarda temel bir özelliktir .
Termal dengelemeli sabit akım kaynağı
Şekil 5 ve 6'daki devrelerle ilgili bir sınırlama, termal dengelemenin kusurlu olmasıdır. Çift kutuplu transistörler, birleşme sıcaklığı arttıkça V be (yayıcı tabanından voltaj düşmesi) damla azaltır. Önceki iki devrelerinde bir azalma V BE da yük üzerinden çekilen kollektör akımında bir artışa neden olacaktır yayıcı direnci üzerindeki gerilim bir artışa neden olur. Sonuç, sağlanan 'sabit' akım miktarının en azından biraz sıcaklığa bağlı olmasıdır. Bu etki, Şekil 6'daki diyot D1 ve Şekil 5'teki LED, LED1 için karşılık gelen voltaj düşüşleri ile büyük ölçüde azaltılır, ancak tamamen değildir. CCS'nin aktif cihazındaki güç kaybı değilse küçük ve / veya yetersiz yayıcı dejenerasyonu kullanılırsa, bu önemsiz olmayan bir sorun haline gelebilir.
Şekil 5'te, güç verildiğinde, LED'in transistörün tabanını hareket ettiren 1 V'ye sahip olduğunu hayal edin. Oda sıcaklığında boyunca 0.6 V damla hakkında var olan V olması mevcut yaklaşık toplayıcısı (yük) vererek birleşme ve yayıcı direnç üzerinden dolayısıyla 0.4 V 0.4 / R, E amper. Şimdi, transistördeki güç kaybının ısınmasına neden olduğunu hayal edin. Bu neden V olmak (oda sıcaklığında 0,6 V idi) damla o ısınma önce iki kez ne 0.2 V. Şimdi yayıcı karşı voltaj 0,8 V, diyelim ki, düşmesi. Bu, kollektör (yük) akımının artık tasarım değerinin iki katı olduğu anlamına gelir! Bu elbette uç bir örnektir, ancak konuyu açıklamaya hizmet eder.
Soldaki devre termal problemin üstesinden gelir (ayrıca bkz . Akım sınırlaması ). Devrenin nasıl çalıştığını görmek için, voltajın V + 'da yeni uygulandığını varsayın. Akım, R1'den Q1'in tabanına doğru ilerler, onu açar ve akımın yük üzerinden Q1 toplayıcısına akmaya başlamasına neden olur. Aynı yük akımı daha sonra Q1'in vericisinden dışarı akar ve sonuç olarak R algılama yoluyla toprağa akar . İle bu akım zaman R anlamda yere eşit olan bir voltaj düşüşünü neden olmak için yeterli olan V be Q2 damla, Q2 açmak için başlar. Q2 açıldığında, Q1'in tabanına enjekte edilen akımın bir kısmını yönlendiren kolektör direnci R1 aracılığıyla daha fazla akım çeker ve Q1'in yük boyunca daha az akım iletmesine neden olur. Bu, hemen hemen aynı olacak şekilde eşit Q1 en yayıcı gerilimi tutan devre içinde bir negatif geri besleme döngüsü oluşturur V olabilir Q2 damla. Q2, Q1'e kıyasla çok az güç harcadığından (tüm yük akımı Q2'den değil Q1'den geçtiğinden ), Q2 önemli miktarda ısınmayacaktır ve R algılama boyunca referans (akım ayarı) voltajı ≈0,6 V'de sabit kalacaktır. veya bir diyot, V'deki termal değişikliklerden bağımsız olarak Q1'in düşmesi olabilir . Devre, cihazın çalıştığı ortam sıcaklığındaki değişikliklere karşı hala hassastır, çünkü Q2'deki BE voltaj düşüşü sıcaklıkla biraz değişmektedir.
Op-amp akım kaynakları
Şekil 4'teki basit transistör akım kaynağı, bir op-amp'in geri bildirim döngüsüne transistörün taban-yayıcı bağlantısı eklenerek geliştirilebilir (Şekil 7). Şimdi op-amp, V BE düşüşünü telafi etmek için çıkış voltajını arttırır . Devre aslında, sabit bir giriş voltajı ile sürülen, tamponlanmış ters çevirmeyen bir amplifikatördür. Bu sabit voltajı sabit algılama direnci boyunca tutar. Sonuç olarak, yükten geçen akım da sabittir; tam olarak Zener voltajının algılama direnci tarafından bölünmesiyle elde edilir. Yük, emitörde (Şekil 7) veya kolektörde (Şekil 4) bağlanabilir, ancak her iki durumda da yukarıdaki tüm devrelerde olduğu gibi yüzerdir. Gerekli akım op-amp'in kaynak sağlama kabiliyetini aşmıyorsa, transistöre ihtiyaç yoktur. Üzerinde makale akım aynası bu sözde bir başka örneğini ele kazanç-artırdığını akım aynaları.
Voltaj regülatörü akım kaynakları
Genel negatif geri besleme düzeneği , bir IC voltaj regülatörü (uyguladığı edilebilir LM317 voltaj regülatörü , Şekil 8). Çıplak yayıcı takipçisi ve yukarıdaki kesin op-amp takipçisi ile olduğu gibi, sabit bir direnç (1,25 Ω) boyunca sabit bir voltaj düşüşü (1,25 V) tutar; bu nedenle, dirençten ve yükten sabit bir akım (1 A) akar. Yük üzerindeki voltaj 1,8 V'u aştığında LED yanar (gösterge devresi bazı hatalara neden olur). Topraklanmış yük, bu çözümün önemli bir avantajıdır.
Curpistör tüpleri
İki elektrotlu ve kalibre edilmiş Becquerel (saniyede fisyon) miktarı 226 Ra olan nitrojen dolu cam tüpler , tüpün 25 ila 500 voltaj aralığında geçebileceği maksimum akımı belirleyen, iletim için saniyede sabit sayıda şarj taşıyıcı sunar. V.
Akım ve gerilim kaynağı karşılaştırması
Çoğu elektrik enerjisi kaynağı ( şebeke elektriği , pil vb.) En iyi voltaj kaynağı olarak modellenir . Bu tür kaynaklar sabit voltaj sağlar, yani kaynaktan çekilen akım kaynağın kapasitesi dahilinde olduğu sürece çıkış voltajı sabit kalır. İdeal bir voltaj kaynağı, açık bir devre (yani sonsuz bir empedans ) ile yüklendiğinde enerji sağlamaz , ancak yük direnci sıfıra yaklaştığında ( kısa devre ) sonsuz güç ve akıma yaklaşır . Böyle bir teorik cihaz , kaynakla seri olarak sıfır ohm çıkış empedansına sahip olacaktır . Gerçek dünyadaki bir voltaj kaynağının çok düşük ancak sıfır olmayan bir çıkış empedansı vardır : genellikle 1 ohm'dan çok daha azdır.
Tersine, bir akım kaynağı, kaynak terminallerine bağlanan yük yeterince düşük empedansa sahip olduğu sürece sabit bir akım sağlar. İdeal bir akım kaynağı, kısa devreye enerji sağlamaz ve yük direnci sonsuza yaklaştıkça (açık devre) sonsuz enerji ve gerilime yaklaşır. Bir İdeal akım kaynağı bir sahiptir sonsuz çıkış empedansı kaynağı ile paralel olarak. Bir gerçek dünya akım kaynağı çok yüksek, ama sonlu sahiptir çıkış empedansı . Transistör akım kaynakları söz konusu olduğunda, birkaç megaohm (düşük frekanslarda) empedans tipiktir.
Bir yere akım kaynağı bir bağlı olamaz yere , bu, tanımlanmış bir sıfır akım (açık devre) olan bir eleman (akım kaynağından) sabit bir sıfır olmayan akım çalışan paradoks yaratılır çünkü açık devre. Ayrıca, akımları farklıysa, bir akım kaynağı başka bir akım kaynağına bağlanmamalıdır, ancak bu düzenleme sıklıkla kullanılır (örneğin, dinamik yük, CMOS devreleri vb . İle yükseltme aşamalarında ).
Benzer şekilde, ideal bir gerilim kaynağı ideal bir kısa devreye (R = 0) bağlanamaz , çünkü bu, tanımlanmış sıfır gerilime (kısa devre) sahip bir eleman boyunca benzer bir sıfır olmayan sonlu gerilim paradoksuna neden olacaktır. Ayrıca, voltajları farklıysa, bir voltaj kaynağı başka bir voltaj kaynağına bağlanmamalıdır, ancak yine bu düzenleme sıklıkla kullanılır (örneğin, ortak taban ve diferansiyel yükseltme aşamalarında).
Aksine, akım ve gerilim kaynakları sorunsuz bir şekilde birbirine bağlanabilir ve bu teknik devrelerde yaygın olarak kullanılır (örneğin, kaskod devrelerde , ortak yayıcı akım kaynaklı diferansiyel amplifikatör aşamalarında , vb.)
Her iki çeşidin ideal kaynağı olmadığından (tüm gerçek dünya örneklerinde sonlu ve sıfır olmayan kaynak empedansı vardır), herhangi bir akım kaynağı aynı kaynak empedansına sahip bir voltaj kaynağı olarak düşünülebilir ve bunun tersi de geçerlidir. Bu kavramlar, Norton ve Thévenin'in teoremleri tarafından ele alınmaktadır .
Kondansatörün sabit akım kaynağı ve gerilim kaynağı ile şarj edilmesi farklıdır. Kondansatörün sabit akım kaynağı şarjı için zamanla doğrusallık korunurken, kondansatörün voltaj kaynağı şarjı zamanla üsteldir. Sabit akım kaynağının bu özel özelliği, yükten neredeyse sıfır yansıma ile doğru sinyal koşullandırmaya yardımcı olur.
Ayrıca bakınız
- Sabit akım
- Mevcut sınırlama
- Akım döngüsü
- Akım aynası
- Mevcut kaynaklar ve havuzlar
- Telafi edilmiş bir akım kaynağı olan Fontana köprüsü
- Demir-hidrojen direnci
- Doyurulabilir reaktör
- Gerilim-akım dönüştürücü
- Kaynak güç kaynağı , çoğu sabit akım cihazları olarak tasarlanmış ark kaynağı için kullanılan bir cihazdır .
- Widlar akım kaynağı
Referanslar
daha fazla okuma
- "Akım Kaynakları ve Gerilim Referansları" Linden T. Harrison; Publ. Elsevier-Newnes 2005; 608 sayfa; ISBN 0-7506-7752-X