Материал: лр_2222
2) Каскодный источник тока, обладающий повышенной устойчивостью
изменениям напряжения на нагрузке.
Рисунок №2.1 Dynamic DC. Каскодный источник тока, обладающий повышенной устойчивостью изменениям напряжения на нагрузке
Расчет номиналов резисторов:
Пусть
Пусть
Тогда
Рисунок №2.2 NI ELVIS. Каскодный источник тока, обладающий повышенной устойчивостью изменениям напряжения на нагрузке
Практика (NI ELVIS):
Теория (MicroCap):
Практика (NI ELVIS):
Таблица 2 – Зависимость тока нагрузки (коллектора) от ее сопротивления
|
1 |
1,9 |
3,8 |
5,6 |
7 |
8,9 |
11,8 |
15,7 |
|
4,5 |
4,5 |
3,3 |
2,5 |
2,1 |
1,7 |
1,4 |
1,2 |
Теория (MicroCap):
Таблица 2.2 – Зависимость тока нагрузки (коллектора) от ее сопротивления
|
1,010 |
1,908 |
3,802 |
5,598 |
7,011 |
8,905 |
11,806 |
15,705 |
|
4,856 |
4,843 |
3,240 |
2,310 |
1,885 |
1,512 |
1,160 |
0,884 |
Рисунок №2.3 График зависимости тока коллектора от сопротивления нагрузки (практика)
Рисунок №2.4 Dynamic DC. Каскодный источник тока, обладающий повышенной устойчивостью изменениям напряжения на нагрузке
3) Классическое зеркало
Рисунок №3.1 Dynamic DC.
;
Рисунок №3.2 NI ELVIS. Классическое зеркало
Практика (NI ELVIS):
Теория (MicroCap):
Практика (NI ELVIS):
Таблица 3 – Зависимость тока нагрузки (коллектора) от ее сопротивления
|
1 |
1,9 |
3,8 |
5,6 |
7 |
8,9 |
11,8 |
|
5,7 |
4,9 |
2,9 |
2,6 |
2,3 |
0,4 |
0,3 |
Теория (MicroCap):
Таблица 3.2 – Зависимость тока нагрузки (коллектора) от ее сопротивления
|
1 |
1,903 |
3,805 |
5,604 |
7,007 |
8,909 |
11,809 |
|
2,972 |
2,879 |
2,688 |
2,528 |
2,126 |
1,675 |
1,264 |
Рисунок №3.3 График зависимости тока коллектора от сопротивления нагрузки (практика)
Рисунок №3.4 Dynamic DC. Классическое зеркало
4) Токовое зеркало Уилсона
Рисунок №4.1 Dynamic DC.
Рисунок №4.2 Dynamic DC. Токовое зеркало Уилсона
Вывод:
В рассмотренной базовой схеме источника тока на одном транзисторе 2N3904 была проанализирована зависимость тока коллектора
от
сопротивления на нагрузке
(рисунок №1.3, 1.4). Ток начинает снижаться
при сопротивлении нагрузки 3,8 кОм, в
MicroCap
3,265 кОм. Такой график зависимости можно
поделить на 2 части: 1) рабочий диапазон:
линейный
режим транзистора (
);
2) режим насыщения транзистора (
)
и
.
В данной схеме напряжение коллектора
– эмиттера зависит от напряжения
сопротивления нагрузки, следовательно,
проявляется эффект Эрли.
В схеме каскодного источника тока напряжение на коллекторе фиксировалось вторым транзистором. Ток начинает снижаться при сопротивлении нагрузки 1,9 кОм, в MicroCap 2,343 кОм. В этой схеме напряжение Uкэ (для Q1) не зависит от напряжения на нагрузке (рисунок №2.4), а это значит, что устранены изменения напряжения Uбэ, обусловленные эффектом Эрли и температурой.
В схеме классического зеркала транзистор Q2, согласовался с транзистором Q1, и передал в нагрузку такой же ток, что задан для Q1 ( .). Ток коллектора медленно падает при нагрузке до 7 кОм.
Схема токового зеркала Уилсона была собрана только в MicroCap. Зависимость тока нагрузки (коллектора Q3) показала повышение стабильности по сравнению с обычным токовым зеркалом (рисунок №4.2). При заданных параметрах ток нагрузки начинает надать при сопротивлении 7,221 кОм.