1.4.3.4 Токовое зеркало Уилсона (988484)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

Токовое зеркало Уилсона

Рис. 1 Схема токового зеркала Уилсона

Простое ТЗ обладает одним недостатком: выходной ток несколько изменяется при изменении выходного напряжения, т.е. выходное сопротивление схемы не бесконечно. Это связано с тем, что при заданном токе транзистора VT2 напряжение U_БЭ (и, следовательно, ток коллектора) слегка меняется в зависимости от коллекторного напряжения (проявление эффекта Эрли).

Источник тока, представленный на Рис. 1 обеспечивает высокую степень постоянства выходного тока. VT1 и VT2 включены как в обычном ТЗ. Благодаря транзистору VT3 потенциал коллектора транзистора VT1 фиксирован и на удвоенную величину падения напряжения на диоде ниже, чем напряжение питания. Транзистор VT3 можно рассматривать как элемент, который передаёт ток в нагрузку.

Взаимная компенсация базовых токов. Для анализа будем считать все транзисторы идентичными. Запишем выражение для тока I3:

(*)

Ток I2 в свою очередь определяется из соотношения:

Ток коллектора VT2 равен току коллектора VT1 и определяется из соотношения:

Подставив в выражение (*) выражение для тока I2, а затем и выражение для тока Iк2 получим:

(**)

и в случае равенства  базовые токи равны и предыдущее выражение примет вид:

Разбаланс токов из-за наличия напряжения смещения рассчитывается аналогично схеме простого токового зеркала:

Ф. 1

Расчет значения выходного тока для получения заданного тока.

Т.к. для токового зеркала Уилсона ток I3 = I1 и записав уравнения по 2-му закону Кирхгофа для цепи (U+)-(UR1)-(Uбэ3)-(Uбэ1)-(U-) получим следующее уравнение:

Определение выходной динамической проводимости

Выходная динамическая проводимость g₀ определяется по формуле:

и показывает на сколько изменится выходной ток при изменении выходного напряжения на 1В. Понятно, что чем лучше источник тока, тем меньше проводимость и при идеальном источнике тока равна 0.

Для определения динамической выходной проводимости этой схемы представим динамическую проводимость между коллектором и эмиттером транзистора VT3 g_КЭ в виде проводимости, внешней по отношению к транзистору. Считая, что выходное напряжение изменилось на величину U_ВЫХ, определим соответствующее изменение выходного тока I_ВЫХ. Тогда отношение I_ВЫХ к U_ВЫХ определит выходную проводимость g₀.

Рис. 2 Динамическая выходная проводимость токового зеркала Уилсона

Изменение выходного тока I_ВЫХ, проходящего через VT2, вызовет равное изменение тока через VT1. Если считать, что ток питания I₁ остается постоянным, то изменение базового тока транзистора VT3 равно -I_ВЫХ. Это изменение базового тока транзистора VT3 вызовет изменение тока коллектора на -I_ВЫХ.

Кроме того, изменение выходного напряжения U_ВЫХ повлечет за собой изменение тока через g_КЭ на g_КЭI_ВЫХ. Складывая токи на коллекторе VT3 получаем:

Приводя подобные члены при I_ВЫХ в левой части, получаем:

,

откуда динамическая проводимость равна:

Ф. 2

Выходная динамическая проводимость для токового зеркала Уилсона в (1+) раз меньше чем для схемы простого токового зеркала.

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов учебной работы