Dabartinis šaltinis: idealus ir realus

Dabartinis šaltinis (IT) gali būti laikomas elektroniniu įtaisu, kuris tiekia elektros srovę į išorinę grandinę , nepriklausomai nuo grandinės elementų įtampos ir pačios jos.

Ypatinga IT savybė yra jos didelis (begalybės didelis idealu) vidinis atsparumas R _vn . Kodėl taip yra?

Įsivaizduokite, kad mes norime perduoti 100% galios iš maitinimo šaltinio į apkrovą. Tai yra energijos perdavimas.

Norint 100% energijos tiekti iš šaltinio į apkrovą, būtina paskirstyti pasipriešinimą grandinėje taip, kad apkrova gautų šią galią. Šis procesas vadinamas dabartiniu suskaidymu.

Dabartinis visada sekasi trumpiausiu keliu, pasirinkdamas maršrutą su mažiausiu pasipriešinimu. Todėl mūsų atveju turime organizuoti šaltinį ir apkrovą taip, kad pirmasis būtų daug didesnis nei antrojo.

Tai yra garantija, kad srovė teka nuo šaltinio iki apkrovos. Štai kodėl mes šiame pavyzdyje naudojame idealų srovės šaltinį, turinčią begalinį vidinį atsparumą. Tai užtikrina srovės srautą iš IT per trumpiausią kelią, ty per apkrovą.

Kadangi šaltinio _Rb yra be galo didelis, iš jo išvesta srovė nesikeis (nepaisant apkrovos pasipriešinimo vertės pasikeitimo). Srovė visada linkusi tekėti per begalinį IT pasipriešinimą, kai apkrova yra gana maža. Tai rodo idealiojo šaltinio išėjimo srovės kreivę.

Turėdamas be galo didelį vidinį IT atsparumą, bet kokie apkrovos pasipriešinimo vertės pasikeitimai neturi įtakos srovės, tekančios idealiojo šaltinio išorinėje grandinėje, dydžiui.

Kontūre dominuoja begalinis atsparumas ir neleidžia keisti srovės (nepaisant apkrovos pasipriešinimo svyravimų).

Pažvelkime į grandinę su idealiu srovės šaltiniu, parodytu žemiau.

Kadangi IT begalinis pasipriešinimas, srovė, tekanti iš šaltinio, linkusi atsidurti mažiausio pasipriešinimo keliu, ty 8Ω apkrova. Visi dabartiniai iš srovės šaltinio (100 mA) tekėja per apkrovos varžą 8Ω. Šis idealus atvejis yra 100% energijos efektyvumo pavyzdys.

Dabar pažvelkime į realios IT schemą (kaip parodyta toliau).

Šis šaltinis turi 10 MΩ varža, kuri yra pakankamai didelė, kad dabartinė reikšmė būtų labai artima 100 mA šaltinio vertei, tačiau šiuo atveju IT neduos 100% galios.

Taip yra dėl to, kad šaltinio vidinis atsparumas padidins kai kuriuos dabartinius, dėl to atsiras tam tikras nuotėkis.

Jį galima apskaičiuoti naudojant konkretų skilimą.

Šaltinis gamina 100 mA. Tada ši srovė yra padalinta tarp 10 MΩ šaltinio ir 8Ω apkrovos rezistorių.

Paprastas skaičiavimas gali nustatyti, kuri srovės dalis patenka per apkrovos varžą 8Ω

I = 100 mA -100 mA (8x10 ^-6 MΩ / 10MΩ) = 99.99 mA.

Nors fiziškai idealių srovių šaltinių nėra, jie yra pavyzdys, kaip sukurti realią IT, artimą jų charakteristikoms.

Praktiškai naudojami įvairūs dabartiniai šaltiniai, kurie skiriasi nuo grandinių sprendimų. Paprasčiausias IT gali būti įtampos šaltinio grandinė, prie kurios prijungtas rezistorius. Ši parinktis vadinama varžine.

Labai geros kokybės šaltinis gali būti pastatytas ant tranzistoriaus. Lauke veikiančio tranzistoriaus, kuris yra tik PT su pn jungtimi ir prie šaltinio esančiais vartais, yra pigus serijinis srovės šaltinis.