電流源(IT)は、回路要素やそれ自体の電圧に依存しない電流を外部回路に供給する電子デバイスと見なすことができます。
ITの際立った特徴は、その大きな(理想的には無限に大きい)内部抵抗Rです。内線 ..。何故ですか?
電源から負荷に100%の電力を転送したいとします。これがエネルギー伝達です。
ソースから負荷に100%の電力を供給するためには、負荷がこの電力を受け取るように回路内の抵抗を分散させる必要があります。このプロセスは、電流の分割と呼ばれます。
電流は常に最短経路をたどり、それ自体を選択します抵抗が最小のルート。したがって、この場合、最初の抵抗が2番目の抵抗よりもはるかに高くなるようにソースと負荷を編成する必要があります。
これは、電流がロードするソース。そのため、この例では、内部抵抗が無限大の理想的な電流源を使用しています。これにより、ITから最短パスに沿って、つまり負荷を介して電流が流れるようになります。
R以来内線 ソースは無限に大きく、そこからの出力電流(負荷抵抗の値が変化しても)変化しません。電流は常にITの無限の抵抗を通って、比較的抵抗が低い負荷の方向に流れる傾向があります。これは、理想的なソースの出力電流のグラフによって示されます。
ITの内部抵抗は無限に大きいため、負荷抵抗の値を変更しても、理想的なソースの外部回路に流れる電流の量には影響しません。
回路では無限の抵抗が支配的であり、電流を変化させることはできません(負荷抵抗が変動しているにもかかわらず)。
以下に示す理想的な電流源回路を見てみましょう。
ITには無限の抵抗があるので、ソースから流れる電流は、抵抗が最小のパス、つまり8Ωの負荷を見つける傾向があります。電流源からのすべての電流(100mA)は、8Ωのプルアップ抵抗を流れます。この理想的なケースは、100%のエネルギー効率の例です。
次に、実際のIT図を見てみましょう(以下を参照)。
このソースの抵抗は10メガオームで、は、100 mAのソース値全体に非常に近い電流を供給するのに十分な高さですが、この場合、ITはその電力の100%を放棄しません。
これは、ソースの内部抵抗が電流の一部を消費し、その結果、特定のリークが発生するためです。
特定の分割を使用して計算できます。
ソースは100mAを供給します。次に、この電流は10MΩのソース抵抗と8Ωの負荷の間で分割されます。
簡単な計算で、負荷抵抗8Ωを流れる電流の量を決定できます。
I = 100 mA -100 mA(8x10-6 MΩ/10MΩ)= 99.99mA。
物理的に理想的な電流源は存在しませんが、それらは、その特性においてそれらに近い実際のITを構築するためのモデルとして機能します。
実際には、さまざまなタイプが使用されます電流源、回路ソリューションが異なります。最も単純なITは、抵抗が接続された電圧源回路です。このオプションは抵抗性と呼ばれます。
非常に高品質の電源はトランジスタ上に構築します。安価なシリアルFET電流源もあります。これは、pn接合とソースに接続されたゲートを備えたFETです。