Problem with comparison.
/www/a01.htm |
---|
0,0 → 1,221 |
<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01 Transitional//EN"> |
<html> |
<head> |
<meta name="generator" content="HTML Tidy for Windows (vers 1 June 2005), see www.w3.org"> |
<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=windows-1250"> |
<meta name="generator" content="microsoft word 10 (filtered)"> |
<title> |
proudové zrcadlo |
</title> |
<style type="text/css"> |
<!-- /* Font Definitions */ @font-face { font-family: Wingdings; panose-1: 5 0 0 0 0 0 0 0 0 0; } /* Style Definitions */ p.MsoNormal, li.MsoNormal, div.MsoNormal { margin-top: 6.0pt; margin-right: 0cm; margin-bottom: 6.0pt; margin-left: 0cm; font-size: 12.0pt; font-family: "Times New Roman"; } h1 { margin-top: 20.0pt; margin-right: 0cm; margin-bottom: 6.0pt; margin-left: 0cm; text-indent: 0cm; page-break-after: avoid; font-size: 20.0pt; font-family: Arial; } h2 { margin-top: 16.0pt; margin-right: 0cm; margin-bottom: 6.0pt; margin-left: 0cm; text-indent: 0cm; page-break-after: avoid; font-size: 16.0pt; font-family: Arial; } h3 { margin-top: 12.0pt; |
margin-right: 0cm; margin-bottom: 6.0pt; margin-left: 0cm; text-indent: 0cm; page-break-after: avoid; font-size: 13.0pt; font-family: Arial; } h4 { margin-top: 12.0pt; margin-right: 0cm; margin-bottom: 6.0pt; margin-left: 0cm; page-break-after: avoid; font-size: 14.0pt; font-family: "Times New Roman"; } h5 { margin-top: 12.0pt; margin-right: 0cm; margin-bottom: 6.0pt; margin-left: 0cm; font-size: 13.0pt; font-family: "Times New Roman"; font-style: italic; } h6 { margin-top: 12.0pt; margin-right: 0cm; margin-bottom: 6.0pt; margin-left: 0cm; font-size: 11.0pt; font-family: "Times New Roman"; } p.MsoHeading7, li.MsoHeading7, div.MsoHeading7 { margin-top: 12.0pt; margin-right: 0cm; margin-bottom: 6.0pt; margin-left: 0cm; font-size: 12.0pt; font-family: "Times New Roman"; } p.MsoHeading8, li.MsoHeading8, div.MsoHeading8 { margin-top: 12.0pt; margin-right: 0cm; margin-bottom: 6.0pt; margin-left: 0cm; font-size: 12.0pt; font-family: "Times New Roman"; font-style: italic; } |
p.MsoHeading9, li.MsoHeading9, div.MsoHeading9 { margin-top: 12.0pt; margin-right: 0cm; margin-bottom: 6.0pt; margin-left: 0cm; font-size: 11.0pt; font-family: Arial; } p.MsoToc1, li.MsoToc1, div.MsoToc1 { margin-top: 6.0pt; margin-right: 0cm; margin-bottom: 6.0pt; margin-left: 0cm; font-size: 12.0pt; font-family: "Times New Roman"; } p.MsoToc2, li.MsoToc2, div.MsoToc2 { margin-top: 6.0pt; margin-right: 0cm; margin-bottom: 6.0pt; margin-left: 12.0pt; font-size: 12.0pt; font-family: "Times New Roman"; } p.MsoToc3, li.MsoToc3, div.MsoToc3 { margin-top: 6.0pt; margin-right: 0cm; margin-bottom: 6.0pt; margin-left: 24.0pt; font-size: 12.0pt; font-family: "Times New Roman"; } p.MsoToc4, li.MsoToc4, div.MsoToc4 { margin-top: 6.0pt; margin-right: 0cm; margin-bottom: 6.0pt; margin-left: 36.0pt; font-size: 12.0pt; font-family: "Times New Roman"; } p.MsoToc5, li.MsoToc5, div.MsoToc5 { margin-top: 6.0pt; margin-right: 0cm; margin-bottom: 6.0pt; margin-left: 48.0pt; font-size: 12.0pt; font-family: "Times New Roman"; } |
p.MsoToc6, li.MsoToc6, div.MsoToc6 { margin-top: 6.0pt; margin-right: 0cm; margin-bottom: 6.0pt; margin-left: 60.0pt; font-size: 12.0pt; font-family: "Times New Roman"; } p.MsoToc7, li.MsoToc7, div.MsoToc7 { margin-top: 6.0pt; margin-right: 0cm; margin-bottom: 6.0pt; margin-left: 72.0pt; font-size: 12.0pt; font-family: "Times New Roman"; } p.MsoToc8, li.MsoToc8, div.MsoToc8 { margin-top: 6.0pt; margin-right: 0cm; margin-bottom: 6.0pt; margin-left: 84.0pt; font-size: 12.0pt; font-family: "Times New Roman"; } p.MsoToc9, li.MsoToc9, div.MsoToc9 { margin-top: 6.0pt; margin-right: 0cm; margin-bottom: 6.0pt; margin-left: 96.0pt; font-size: 12.0pt; font-family: "Times New Roman"; } p.MsoHeader, li.MsoHeader, div.MsoHeader { margin-top: 6.0pt; margin-right: 0cm; margin-bottom: 6.0pt; margin-left: 0cm; font-size: 12.0pt; font-family: "Times New Roman"; } p.MsoFooter, li.MsoFooter, div.MsoFooter { margin-top: 6.0pt; margin-right: 0cm; margin-bottom: 6.0pt; margin-left: 0cm; font-size: 12.0pt; |
font-family: "Times New Roman"; } p.MsoSubtitle, li.MsoSubtitle, div.MsoSubtitle { margin-top: 25.0pt; margin-right: 1.0cm; margin-bottom: 30.0pt; margin-left: 1.0cm; font-size: 14.0pt; font-family: Arial; font-style: italic; } a:link, span.MsoHyperlink { color: blue; text-decoration: underline; } a:visited, span.MsoHyperlinkFollowed { color: purple; text-decoration: underline; } samp { font-family: "Courier New"; } p.Odstavecsobrzkem, li.Odstavecsobrzkem, div.Odstavecsobrzkem { margin-top: 6.0pt; margin-right: 0cm; margin-bottom: 20.0pt; margin-left: 0cm; text-align: center; font-size: 12.0pt; font-family: "Times New Roman"; } p.Vpisprogramu, li.Vpisprogramu, div.Vpisprogramu { margin-top: 3.0pt; margin-right: 0cm; margin-bottom: 3.0pt; margin-left: 0cm; font-size: 12.0pt; font-family: "Courier New"; } p.Autor, li.Autor, div.Autor { margin-top: 6.0pt; margin-right: 0cm; margin-bottom: 6.0pt; margin-left: 0cm; text-align: center; font-size: 12.0pt; font-family: Arial; } p.Titul, li.Titul, div.Titul { |
margin-top: 6.0pt; margin-right: 0cm; margin-bottom: 6.0pt; margin-left: 0cm; text-align: center; font-size: 20.0pt; font-family: Arial; } @page Section1 { size: 595.3pt 841.9pt; margin: 4.0cm 2.0cm 62.35pt 2.0cm; } div.Section1 { page: Section1; } /* List Definitions */ ol { margin-bottom: 0cm; } ul { margin-bottom: 0cm; } --> |
</style> |
<style type="text/css"> |
:link { color: blue } :visited { color: purple } ul.c6 {margin-top:0cm} h1.c5 {margin-left:0cm; text-indent:0cm; page-break-before:always} span.c4 {font-size:12.0pt; font-family:"Times New Roman"} br.c3 {page-break-before:always} p.c2 {text-indent:35.4pt} h1.c1 {margin-left:0cm; text-indent:0cm} |
</style> |
</head> |
<body lang="CS"> |
<div class="Section1"> |
<p class="Titul"> |
Proudové zrcadlo |
</p> |
<p class="Autor"> |
Milan Horkel |
</p> |
<p class="MsoSubtitle"> |
Zdroje proudu jsou pøi konstrukci integrovaných obvodù asi stejnì dùleité, jako obyèejný |
rezistor pro bìné tranzistorové obvody. Zdroje proudu se èasto pouívají místo |
zatìovacích odporù v kolektorech zesilovacích stupòù a v diferenciálních stupních |
(operaèních) zesilovaèù. |
</p> |
<h1 class='c1'> |
1.Jednoduchý zdroj proudu |
</h1> |
<p> |
<img width="242" height="255" src="pic/image001.gif" alt="Image"> <img width="234" height= |
"255" src="pic/image002.gif" alt="Image"> |
</p> |
<p class="MsoNormal"> |
Tento zdroj proudu funguje tak, e se napìtí na Zenerovì diodì zesiluje emitorovým |
sledovaèem (zesilovaèem se spoleèným kolektorem) tak, e na odporu Re je napìtí Uz zmenené |
o úbytek na pøechodu B-E (cca 0.7V). Pokud toto napìtí klesne, poteèe vìtí proud |
pøechodem B-E a tranzistor se bude otevírat a bude tak do Re propoutìt vìtí proud a |
naopak. |
</p> |
<p class="MsoNormal"> |
Protoe proud kolektorem je prakticky stejný jako proud emitorem (je mení o proud báze, |
který je beta krát mení) bude se tranzistor otevírat a zavírat tak, aby proud zátìí byl |
stále stejný. |
</p> |
<p class="MsoNormal"> |
Toto schéma ukazuje konkrétní pouití zdroje proudu pro nabíjeèku NiCd akumulátorù v |
reimu konstantního proudu. |
</p> |
<p class="MsoNormal"> |
Zdroj proudu mùe fungovat pouze v pøípadì, e je napájecí dostateènì velké na to, aby pøi |
nastaveném proudu zbylo jetì nìjaké napìtí i na tranzistor. |
</p> |
<p class="MsoNormal"> |
Velikost napájecího napìtí je omezeno maximálním napìtím, které tranzistor snese a |
maximálním výkonem, který je moné na tranzistoru uchladit. |
</p> |
<p class="MsoNormal"> |
<img width="359" height="166" src="pic/image003.gif" alt="Image"> |
</p> |
<p> |
To je principálnì stejný zdroj proudu. Obvod LM317 se snaí udrovat mezi vývody OUT a ADJ |
konstantní napìtí 1.25V. Tím je dán proud rezistorem Re a tím i zátìí. Pøesnost je zde |
ponìkud zhorena proudem Iq ze vstupu ADJ stabilizátoru. |
</p> |
<h1 class='c1'> |
2. Tranzistor jako dioda |
</h1> |
<p> |
<img width="107" height="255" src="pic/image004.gif" alt="Image"> |
</p> |
<p class="MsoNormal"> |
U tranzistoru zapojeného podle obrázku se proud procházející rezistorem P rozdìlí na proud |
báze a proud kolektoru podle proudového zesilovacího èinitele tranzistoru: |
</p> |
<p class="MsoNormal c2"> |
<sub><img width="73" height="19" src="pic/image005.gif" alt="Image"></sub> |
</p> |
<p class="MsoNormal"> |
Tranzistor se bude otevírat do té doby, a bude napìtí na bázi (a kolektoru) zmení na cca |
0.7V. |
</p> |
<p class="MsoNormal"> |
Takto zapojený tranzistor se bìnì objevuje v integrovaných obvodech v místech, kde je |
potøeba posunout napìtí o cca 0.7V. |
</p> |
<h1 class='c1'> |
3. Proudové zrcadlo |
</h1> |
<p> |
<img width="193" height="215" src="pic/image006.gif" alt="Image"> |
</p> |
<p class="MsoNormal"> |
Uvedené zapojení se jmenuje proudové zrcadlo, protoe nastavený proud Iref na vstupu urèuje |
proud zátìí Iz. Pokud jsou oba tranzistory stejné a mají stejnou teplotu bude: |
</p> |
<p class="MsoNormal"> |
<sub><img width="48" height="19" src="pic/image007.gif" alt="Image"></sub> |
</p> |
<p class="MsoNormal"> |
První tranzistor funguje jako dioda a pokud jsou oba tranzistory stejné a mají stejnou |
teplotu poteèe do báze druhého tranzistoru stejný proud jako do prvního tranzistoru. |
</p> |
<p class="MsoNormal"> |
<sub><img width="51" height="19" src="pic/image008.gif" alt="Image"></sub> |
</p> |
<p class="MsoNormal"> |
Tím je druhý tranzistor otevøený pro stejný proud jako tranzistor první. |
</p><span class='c4'><br clear="all" class='c3'></span> |
<p class="MsoNormal"> |
<img width="199" height="250" src="pic/image009.gif" alt="Image"> |
</p> |
<p> |
Toto je stejné zapojení ale s konkrétními proudy a napìtími. Je vidìt, e pøevodní pomìr |
zrcadla není pøesnì 1:1 ale èást referenèního proudu se spotøebuje pro napájení bází obou |
tranzistorù. Pøesnost je tím lepí, èím je vìtí zesílení obou tranzistorù. |
</p> |
<p class="MsoNormal"> |
U integrovaných obvodù je obtíné dosáhnout konkrétní velikosti zesílen, ale je snadné |
vyrobit tranzistory, které jsou stejné. |
</p> |
<p class="MsoNormal"> |
<img width="244" height="250" src="pic/image010.gif" alt="Image"> |
</p> |
<p> |
Pokud vezmeme dva obyèejné tranzistory bude pøevodní pomìr zrcadla urèitì jiný ne 1:1 ale |
zrcadlo bude pìknì fungovat. Váným problémem ale bude udrení shodné teploty obou |
tranzistorù. Protoe na teplotì závisí napìtí Ube (vyí teplota znamená nií napìtí na |
diodì Ube) bude se pøevodní pomìr zrcadla mìnit s rozdílem teploty obou tranzistorù. |
</p> |
<p class="MsoNormal"> |
Zrcadlo mùe zrcadlit referenèní proud do vìtího poètu výstupù. Tranzistor Q2 není nijak |
zvlátní, to se jen kreslí báze jako by byla prùchozí aby bylo schéma pøehlednìjí. |
</p> |
<p class="MsoNormal"> |
Pokud konstruktér integrovaného obvodu potøebuje jiný pøevodní pomìr ne 1:1 tak udìlá |
nìkteré výstupní tranzistoru vìtí a nìkteré mení. |
</p> |
<p class="MsoNormal"> |
Vìtí tranzistor si mùeme pøedstavit jako nìkolik malých tranzistorù spojených paralelnì. |
Tedy i výstupní proud bude vìtí. |
</p> |
<p class="MsoNormal"> |
<img width="212" height="250" src="pic/image011.gif" alt="Image"> |
</p> |
<p> |
Poslední zapojení ukazuje, jak zlepit pøesnost zrcadlení referenèního proudu. Tranzistor |
Q3 funguje jako emitorový sledovaè a napájí báze Q1 a Q2 ani by podstatnì uíral |
referenèní proud. |
</p> |
<p class="MsoNormal"> |
Napìtí na kolektoru Q1 bude cca 2x0.7V. |
</p> |
<h1 class='c5'> |
4. Kde se proudové zrcadlo pouívá |
</h1> |
<p class="MsoNormal"> |
Struènì øeèeno, proudové zrcadlo se pouívá ve vech analogových integrovaných obvodech i |
v mnohých èíslicových integrovaných obvodech. Pouití proudového zrcadla a zdroje proudu |
jako zátìe pro tranzistory, které zesilují uiteèný signál pøináí obrovské výhody: |
</p> |
<ul class='c6' type="disc"> |
<li class="MsoNormal">Zesilovaèe zesilují nezávisle na velikosti napájecího napìtí |
</li> |
<li class="MsoNormal">Zesilovaèe mohou zesilovat velké signály bez zkreslení |
</li> |
<li class="MsoNormal">Rozkmit signálù mùe být témìø pøes celý rozsah napájení |
</li> |
<li class="MsoNormal">Obvod se obejde bez rezistorù, které zabírají velkou plochu na èipu |
</li> |
</ul> |
<p class="MsoNormal"> |
Podíváme se na zapojení jednoduchého komparátoru LM339. Komparátor je obvod, který na svém |
výstupu indikuje polaritu napìtí mezi svými vstupy. Velkému napìtí na + vstupu odpovídá |
velké napìtí na výstupu. Pøesnìji, pokud je napìtí na + vstupu vìtí ne na vstupu je na |
výstupu velké napìtí (rozpojený výstupní tranzistor) a naopak. |
</p> |
<p class="MsoNormal"> |
<img width="325" height="219" src="pic/image012.jpg" alt="Image"> <img width="367" height= |
"333" src="pic/image013.jpg" alt="Image"> |
</p> |
<p> |
Obvod Q13, R1, D5, D6 tvoøí jednoduchý proudový zdroj. Proud urèuje R1 na kterém bude cca |
0.7V. |
</p> |
<p class="MsoNormal"> |
Odpor R2 je startovací. Bez nìho by po zapnutí napájení IO nezaèal fungovat protoe by |
vechny tranzistory zùstaly zavøené. |
</p> |
<p class="MsoNormal"> |
Tranzistory Q9, Q12, Q14 tvoøí proudové zrcadlo a napájí pøísluné èásti obvodu. |
</p> |
<p class="MsoNormal"> |
Tranzistory Q5, Q6 jsou také proudové zrcadlo a slouí jako zatìovací odpory vstupním |
tranzistorùm Q2, Q4, které jsou zapojené jako rozdílový zesilovaè. |
</p> |
<p class="MsoNormal"> |
Druhý obvod je to samé ale z katalogu jiného výrobce. Èasto se pomocné obvody v |
integrovaných obvodech kreslí zjednoduenì nebo se nekreslí vùbec (napøíklad rùzné ochranné |
obvody). |
</p> |
<p class="MsoNormal"> |
Proudové zdroje rùzní výrobci kreslí rùznì. Tady jsou nìkteré z bìných moností: |
</p> |
<p class="MsoNormal"> |
<img width="64" height="41" src="pic/image014.jpg" alt="Image"> <img width="68" height="40" |
src="pic/image015.jpg" alt="Image"> <img width="44" height="40" src="pic/image016.jpg" alt= |
"Image"> <img width="29" height="41" src="pic/image017.jpg" alt="Image"> |
</p> |
</div> |
</body> |
</html> |