Рисунок 5 – Базовая схема токового зеркала
При изменении входного сопротивления R в цепи коллектора VT1 величина напряжения Uбэ, устанавливается в соответствии с требуемым током iпр, и зависит также от температуры окружающей среды и типом транзистора. В результате оказывается заданным режим схемы и транзистор VT2, согласованный с VT1 (лучше всего использовать монолитный сдвоенный транзистор), передает в нагрузку такой же ток, который задан для VT1.
Одно из достоинств приведенной схемы, в сравнении с предыдущими, состоит в том, что ее диапазон устойчивости по напряжению равен Uип за вычетом нескольких десятых долей вольта, т. к. нет падения напряжения на эмиттерных резисторах.
ТЗ обладает одним существенным недостатком – выходной ток несколько изменяется с изменением выходного напряжения, поскольку выходное сопротивление ИТ имеет конечную величину. Вызвано это тем, что при заданном токе транзистора VT2 Uбэ слабо изменяется в зависимости от коллекторного напряжения (проявление эффекта Эрли). Практически ток может меняться до 21% в диапазоне устойчивой работы схемы, т.е. характеристики такого ИТ будут несколько хуже, чем в предыдущих схемах с эмиттерными резисторами (в них действие отрицательной обратной связи по току стабилизирует режим схемы). Поэтому, одним из вариантов улучшения характеристик ТЗ является включение эмиттерных резисторов, падение напряжения на которых составляет несколько десятых долей вольта.
Высокую степень постоянства выходного тока обеспечивает ТЗ Уилсона (рис. 6). Благодаря транзистору VT3 потенциал коллектора VT1 фиксирован:
Uк1 = Uип - 2Uбэ.
Рисунок 6 – Схема токового зеркала Уилсона
Транзистор VT3 не влияет на баланс токов, при условии, если его базовый ток пренебрежимо мал. Его единственная функция состоит в том, чтобы зафиксировать потенциал коллектора VT1. В результате в токозадающих транзисторах VT1 и VT2 Uбэ фиксированы. Транзистор VT3 можно рассматривать просто как элемент передачи выходного тока в нагрузку. Еще одним достоинством этой схемы является уменьшение влияния базовых токов на точность передачи iвх в нагрузку. ТЗ Уилсона нашло широкое применение в качестве источников тока.
При многоэлектродном способе диагностики и лечения требуются ИТ с несколькими выходами. Это легко достигается распараллеливанием VT2 в базовой схеме токового зеркала (рис. 5). Выходной ток можно умножать или делить, используя различные схемы подключения выходных транзисторов (рис. 7).
Рисунок 7 – Схемы ИТ с несколькими выходами (а), с умножением (б) и делением (в) токов в нагрузке
Вариант деления токов удобен для реализации в устройствах электротерапии. Другим способом получения выходного тока, кратного выходному, состоит во включении дополнительного резистора в цепь эмиттера выходного транзистора (для VT3 Уилсона, например).
ИТ на ОУ (рис. 8) обеспечивают большее приближение к идеальному ИТ благодаря возможности обеспечения более глубокой отрицательной обратной связи (ООС).
На рис. 8 Uвх – сигнал или напряжение, снимаемое с резистивного делителя.
Советуем почитать:
Перейти на страницу:
Методы и средства передачи информации в новых устройствах железнодорожной автоматики и телемеханики Классификация линий передачи по назначению – Локальные шины контроллеров (ISA, PCI, VME), – Цифровые промышленные сети (RS-485, RS-422, CAN, PROFIBAS, IL-BAS, Fo ...
Идентификация технологических объектов управления Объективные закономерности, присущие процессам переработки информации, обусловливают аналогию функциональных структур человека-оператора и управляющего устройства любого типа. Эта аналог ...
Разработка интеллектуальной системы мониторинга компании GN Nettest для сетей ОКС7, GSM и IN Подсистема контроля и диагностики систем сигнализации ПКД СС QUEST представляет собой интеллектуальную систему мониторинга компании GN Nettest для сетей ОКС7, GSM и IN. Данная система вс ...