Exemplu de proiectare - Se va dimensiona o sursa de curent

Exemplu de proiectare

Se va dimensiona o sursa de curent comandata prin tensiune avand Ismin = + 1 mA, Ismax = +5 mA, rezistenta de iesire Riesn = 100 kΩ, care incarca un condensator (Rs= 0) cu Esmin = + 1 V, Esmax= + 8 V. Tensiunea de comanda are extremele : Ucmin= -5 V si Ucmax= 0 V, iar rezistenta ei interna este Rc

Temperatura maxima a mediului ambiant este tamax = 30C.

Valorile extreme ale tensiunii pe sarcina sunt

UsM = Esmax+IsmaxRs = +8 V

Usm = Esmin+IsminRs = +1 V

Valoarea absoluta maxima a tensiunii pe sarcina este

|Usmax|= 8 V

Intrucat excursia maxima de tensiune de iesire si rezistenta de iesire impusa nu sunt mari, se poate utiliza orice amplificator integrat din cele uzuale, de exemplu R0B709.

La curent de sarcina maxim

Ismax+2 mA = 7 mA ,

Din diagrama (fig. 1.2) se citeste ∆u = 2 V si rezulta tensiunea de alimentare maxima

Emin ≥|Usmax 23)+∆u=8+3+2= 13 V .

Diagrama nu sa mai corectat cu temperatura tamax deoarece aceasta nu difera mult de 25C . Deoarece amplificatorul R0B709 are EMAX= 18 V se poate adopta E = 15 V si rezulta disponibila o excursie de tensiune maxima

Ucmax =E -∆u = 15-2 =13 V

Limita superioara pentru rezistenta R va fi

Se adopta o rezistenta R cu care va rezulta o amplificare de tensiune cu reactie

Rezistentele R si R se adopta egale si cu limita superioara

care este valoare normalizata, cu toleranta 0,5 % .

Rezistenta de reactie R va fi

R = AuR = 0,659 7,5 = 4,94 kΩ,

Si se adopta valoarea normalizata 4,93 kΩ0,5%, iar rezistenta R

R = R - R = 4,93 - 0,825 = 4.105 kΩ,

care se poate normaliza la 4,12 kΩ0,5% cu o eroare suplimentara mica fata de toleranta 0,5% .

Rolurile tensiunilor U si U sunt (deoarece semnele

marimilor Ucmax si Icmin sunt aceleasi) U =Uc, U - fixa, de valoarea

Tensiunea fixa U se va realiza cu un divizor alimentat de la -E, ale carui rezistente se obtin din relatiile

Se obtine R' = 18 kΩ0,5% si R ''= 12,9 kΩ0,5% .

Tensiunea maxima nesimetrica de intrare este

sau

Ambele tensiuni sunt mai mici decat tensiunea nesimetrica maxima admisa la intrarea amplificatorului de tip R0B709 - care este 8 V .

Se determina curentii I si I cand R =R

Ambii curenti ies din amplificatorul integrat si suma lor este in valoare absoluta

|I + I |= 2,21 mA ,

care depaseste cu putin valoarea admisa la inceput de 2 mA .

Pentru a putea realiza excursia necesara a tensiunii de iesire se poate schimba tipul amplificatorului din R0B709 in A741 care prezinta o valoare ∆u mai mica sau se mareste tensiunea de alimentare cu 0,5 V ( in acest caz s-ar putea relua si calculele pentru a se obtine rezistenta R mai mare) . Adoptand prima solutie, adica utilizant amplificatorul A741,toate calculele si concluziile anterioare raman valabile (exista chiar o rezerva in cresterea rezistentelor R , R

Rezistenta de iesire minima a sursei de curent va fi

= 97,5 kΩ ≈ 100 kΩ

Pentru obtinerea unei rezistente de iesire mai mare de 100 kΩ in acest caz este suficient ca una din rezistente sa fie selectata cu toleranta mai redusa, de exemplu R , la care de altfel s-a si admis o eroare suplimentara la normalizare.

Curentul maxim consumat de la sursa de tensiune pozitiva va fi

I+E ≤ IA0+|I +I |+Ismax = 2,8+2,2+5 = 10 mA .

iar de la sursa negativa

Deoarece tamax = 30C , nu se face calculul puterii disipate pe capsula.