Làm thế nào để chìm hiện tại liên tục này thực sự hoạt động?

10

Tôi đã thực hiện một nguồn hiện tại liên tục và nó hoạt động tuyệt vời, nhưng tôi chỉ hy vọng thử và hiểu nó thêm một chút nữa! Đây là mạch trong câu hỏi:

Tôi đã thử thực hiện một số tìm kiếm trên web và thấy khá khó khăn để tìm thấy bất kỳ điều lý thuyết nào trên mạch này giải thích những gì đang thực sự xảy ra với mọi thứ. Tôi đã tìm ra rằng dòng điện qua transistor có thể được tìm thấy chỉ đơn giản bằng cách sử dụng nhiều hơn tôi biết trước khi tôi bắt đầu tìm kiếm. Nhưng bây giờ tôi muốn biết những gì đang thực sự xảy ra và làm thế nào nó vẫn là một đầu ra hiện tại không đổi ngay cả với một tải / điện áp khác nhau ở tải.

I_{E} = \frac{V_{set}}{R_{set}}

$I_{E}=\frac{V_{\text{set}}}{R_{\text{set}}}$

Nếu bất cứ ai có thể làm sáng tỏ điều này, tôi sẽ đánh giá rất cao.

— MrPhooky
nguồn

Đầu tiên, hãy thử loại bỏ bóng bán dẫn và tải kết nối trực tiếp với opamp. Phân tích điều đó với các quy tắc opamp tiêu chuẩn của bạn. Transitor được thêm vào như một bộ tăng áp để cho phép nhiều dòng điện hơn. (Có lỗi beta trong mạch đó và nếu bạn muốn điều khiển chính xác, FET thường được sử dụng thay cho BJT.)

— George Herold

15

Mạch sử dụng thông tin phản hồi tiêu cực và sử dụng mức tăng rất cao của op amp. Op amp sẽ cố gắng giữ các đầu vào không đảo và đảo ngược của nó ở cùng một điện áp do mức tăng rất cao. Sau đó theo luật Ohm $V_{\text{set}}$

I_{set} = \frac{V_{set}}{R_{set}}

$I_{\text{set}} = \frac{V_{\text{set}}}{R_{\text{set}}}$

Phản hồi tiêu cực làm cho op amp điều chỉnh điện áp cơ sở của bóng bán dẫn để không đổi ngay cả với tải khác nhau. Nếu tải khác nhau gây ra sự gia tăng tạm thời trong thì điện áp ở đầu vào đảo ngược của op amp sẽ tạm thời tăng lên trên đầu vào không đảo ngược. Điều này gây ra các op amp để giảm, làm giảm của transistor và do đó nó . $I_{\text{set}}$ $I_{\text{set}}$ $V_{BE}$ $I_{C} \approx I_{\text{set}}$

Tương tự như vậy, nếu tải độ khác nhau gây ra sự suy giảm tạm thời trong sau đó điện áp tại đầu vào nghịch đảo các op amp sẽ tạm thời giảm xuống dưới đầu vào của không đảo ngược. Điều này làm cho đầu ra amp op để tăng, làm tăng của transistor và . $I_{\text{set}}$ $V_{BE}$ $I_{C}$

— Vô giá trị
nguồn

7

Các opamp hoạt động như một bộ đệm đạt được sự thống nhất, mặc dù nó có thể không rõ ràng:

Quy tắc cho opamp là đầu ra làm bất cứ điều gì cần thiết để giữ hai đầu vào bằng nhau, với điều kiện là nó không có clip tất nhiên (chạy vào nguồn cung của chính nó và dừng ở đó).

Transitor được sử dụng như một bộ phát theo dõi, trong đó điện áp bộ phát theo điện áp cơ sở trừ đi một diode rơi từ tiếp giáp PN của nó.

Đặt hai cái đó lại với nhau và bạn sẽ thấy rằng điện áp ở đầu Rset giống như Vset. Điện áp đã biết trên một điện trở đã biết bằng với dòng điện đã biết thông qua điện trở đó. Trong hầu hết các bóng bán dẫn, sự đóng góp của cơ sở cho dòng phát là không đáng kể, do đó, bạn thực sự có cùng dòng điện qua tải, bất kể điện áp cung cấp hay điện trở của nó. Nhưng nếu bạn đang sử dụng nó cho một thiết kế nghiêm túc, sẽ không hại gì khi xác minh sự không hợp lệ này với các bộ phận cụ thể của bạn.

— Aaron
nguồn

Nó không thực sự là một bộ đệm đạt được sự thống nhất. Hãy xem xét: vì điện áp trên đầu ra opamp phải cao hơn điện áp trên các đầu vào opamp để điều khiển cơ sở của bóng bán dẫn giảm Vbe cao hơn điện áp trên các đầu vào opamp, nên nó phải có mức tăng lớn hơn một, đúng không?

— Lĩnh vực EM

@EMFields: Nó có độ lệch không đổi, nhưng vẫn tăng điện áp một. Trong nội bộ, opamp có một lợi ích rất lớn, nhưng điều đó chỉ được sử dụng để giảm thiểu lỗi giữa tham chiếu và phản hồi. Toàn bộ mạch có mức tăng đơn nhất, cộng với phần bù ở gốc của bóng bán dẫn.

— AaronD

A v = \frac{V o u t}{V i n} = \frac{6.7 V}{6 V} = 1.117

$Av =\frac{Vout}{Vin} = \frac {6.7V}{6V} = \text{ 1.117}$

@EMFields: Đạt được tính toán 2 điểm. Nếu bạn giả sử Vout = Vin = 0V cho điểm khác, thì bạn đã đúng. Nhưng nó không có ở đây. Chạy lại toán học với {Vout, Vin} = {0.7, 0.0} V cho một điểm và {Vout, Vin} = {6.7, 6.0} V cho điểm kia.

— AaronD

Utter vô nghĩa. Gain thực sự là một phép tính hai điểm, nhưng hai điểm chỉ đơn giản là đầu ra (cổ tức) và đầu vào (ước số) với mức tăng là thương số kết quả. Đối với bộ đệm đạt được sự thống nhất, thương số luôn là 1, trong trường hợp của bạn, điều đó không đúng vì bạn đã chèn một đường nối cơ sở đến cực phát trong đường dẫn phản hồi, làm cho đầu ra tăng lên điện áp cao hơn đầu vào, làm cho thương số lớn hơn 1. Dòng dưới? Những gì bạn đang gọi là một bộ đệm đạt được sự thống nhất, thì không. Cần thêm bằng chứng? gõ "đơn vị tăng bộ đệm" vào trình duyệt của bạn và xem những gì sẽ xuất hiện.

— EM Field

3

Cách tôi muốn hình dung nó là coi bóng bán dẫn như một điện trở thay đổi mà opamp tự động điều chỉnh để giữ điện áp ở opamp - đầu vào bằng với điện áp trên đầu vào + của nó.

Theo cách đó, vì dòng điện trong mạch nối tiếp ở mọi nơi giống nhau, dòng điện trong tải, đường nối CE của bóng bán dẫn và Rset phải giống nhau và, nếu điện áp ở đỉnh Rset không bao giờ thay đổi vì opamp buộc nó bằng nhau đối với Vset, thì dòng điện của nó không bao giờ thay đổi và dòng điện qua tải cũng không thể.

— Lĩnh vực EM
nguồn

2

Một cách tiếp cận khác là mô hình hóa op amp như một mức tăng hữu hạn lớn và giới hạn thực hiện.

$K(v_\text{set}-I_\text{load} R_\text{set})$ $K(V_\text{set}-I_\text{load} R_\text{set}) = I_\text{load} R_\text{set} + 0.7$ $K$ $K \to \infty$ $I_\text{load} = { V_\text{set} \over R_\text{set} }$

— đồng
nguồn

1

Một cách khác, đơn giản, nhưng chính xác để thấy điều này là sử dụng lý thuyết phản hồi:

$V_x$

V_{o} = A \cdot (V_{set} - V_{x})

$V_o = A \cdot (V_{\text{set}}-V_x)$

$V_{\text{be}}$

V_{x} = V_{o} - V_{be}

$V_x = V_o - V_{\text{be}}$

$V_o$

V_{o} = A \cdot (V_{set} - (V_{o} - V_{be})) = A \cdot (V_{set} + V_{be}) - A \cdot V_{o}

$V_o = A \cdot (V_{\text{set}} - (V_o - V_{\text{be}})) = A \cdot (V_{\text{set}} + V_{\text{be}}) - A \cdot V_o$

hoặc là:

(A + 1) \cdot V_{o} = A \cdot (V_{set} + V_{be})

$(A + 1) \cdot V_o = A \cdot (V_{\text{set}} + V_{\text{be}})$

Vì vậy, sắp xếp lại chúng tôi nhận được:

V_{o} = \frac{A \cdot (V_{set} + V_{be})}{A + 1}

$V_o = \frac{A \cdot (V_{\text{set}} + V_{\text{be}})}{A+1}$

$\frac{A}{A+1}$

\frac{A}{A + 1} \to 1

$\frac{A}{A+1} \to 1$

Như vậy:

V_{o} = V_{set} + V_{be}

$V_o=V_{\text{set}}+V_{\text{be}}$

Tuy nhiên, chúng tôi đã viết ở trên rằng:

V_{x} = V_{o} - V_{be}

$V_x=V_o-V_{\text{be}}$

$V_o$

V_{x} = (V_{set} + V_{b e}) - V_{be} $ o r $ V_{x} = V_{set}

$V_x=(V_{\text{set}}+V_{be})-V_{\text{be}}\$ or \$V_x=V_{\text{set}}$

$I_{\text{set}}=\frac{V_{\text{set}}}{R_{\text{set}}}$

— Scott Andrew
nguồn

0

Câu trả lời của tôi có thể nhiều hơn bạn mặc cả nhưng nếu bạn tò mò, bạn sẽ đánh giá cao nỗ lực tôi bỏ ra.

$V_{+} - V_{-}$ $A_{v}$ $V_{o} = A_{v} * ( V_{+} - V_{-} )$ $V_{+}$ $V_{-}$ $V_{o}$ là rất nhiều, nhỏ hơn nhiều (điện áp chênh lệch này dành cho tất cả các ý định và mục đích xấp xỉ 0 volt).

$V_{+}$ $V_{-}$ $V_{+} = V_{set}$ $V_{-} = V_{set}$ $V_{-}$ $R_{set}$ $V_{set}$ $R_{set}$ $V_{set}$ $R_{set}$ $V_{set}$

${ I_{collector} \over I_{base} } > 40$ $I_{emitter} \sim I_{collector}$

$V_{set}$ $Z_{in}$ $V_{set}$ $V_{+}$ $V_{supply}$ $I_{load}$ $V_{supply}$ $R_{collector}$

$V_{supply}$ $V_{CE}$ $R_{collector}$ $I_{load}$ $V_{CE(on)} ~ 0.3V$ $V_{supply}$ $I_{load}$ $V_{supply}$ $I_{load}$ $V_{supply}$ $V_{CE}$ $R_{collector}$ $I_{load}$ $V_{CE}$ $I_{load}$ $V_{CE}$ $I_{load}$ $R_{collector}$ $V_{supply}$ $R_{collector}$ $V_{CE}$ $R_{collector}$ $I_{load}$ $R_{collector}$ $I_{load}$ $R_{collector}$ $V_{supply}$

$R_{collector}$ $R_{collector}$ $I_{load}$ $V_{CE}$ $V_{supply} - V_{set}$ $R_{collector} = 0 ohm$ $V_{CE}$ $V_{CE(on)}$

$V_{supply}$ $R_{collector}$

— Matt ở Canada
nguồn

8

Câu trả lời này sẽ cải thiện nếu bạn chia văn bản thành các đoạn văn.

— hlovdal