Circuite Integrate Analogice

I.Sursa de curent constant

1.Scopul lucrării

Întelegerea funcţionării şi a dimensionării circuitelor integrate.

2.Prezentarea teoretică

Sursele de curent ce intră în componenţa circuitelor integrate se folosesc la furnizarea unor curenţi constanţi sau la realizarea unor rezistenţe dinamice mari.

Sursele de curent “standard” au schema identică cu cea folosită în montaje cu componente discrete. Acestea sunt pentru curenţi obişnuiţi (n*10 A) sau pentru curenţi mici (n*1A). Schema unei surse pentru curenţi obişnuiţi se prezintă în fig 1.

Tranzistorul T2 este conectat ca diodă şi are rolul de a face compensarea termică a curentului de ieşire Ie al sursei (la variaţia tensiunii UBE şi a factorului ß cu temperatura).

Curentul de referinţă se admite iniţial, astfel încât să nu rezulte rezistenţa RB foarte mare, având: RB+R2=(E-UBE2)/Iref cu R2<RB/10

Pentru stabilirea curentului de ieşire se utilizează relaţiile:

UBE1/UT

Ie=Ico*e =>Ie/Iref R2/R1

UBE2/UT

Iref Ico*e

Se constată: dacă R1=R2 se obţine Ie=Iref şi sursa se numeşte şi oglindă de curent.

În fig 2 se prezintă sursa pentru curenţi mici.

Aceasta se obţine din sursa precedentă dacă R2=0.

Pentru Ie mic trebuie ca RB să fie foarte mare sau R1 să fie mare, ceea ce se realizează mai dificil. Curentul de ieşire: Ie=(UT/R1)ln(Iref/Ie) , de unde impunând Ie şi Iref se obţin valori normale pentru RB şi R1.

În fig 3 se prezintă schema “oglinzii” de curent.

Dacă tranzistoarele sunt identice atunci Ie Iref. În cazul în care ariile celor 2 emitoare ale tranzitoarelor nu sunt egale, atunci Ie/Iref A1/A2 deoarece Ico~A unde A este aria joncţiunii emitorului.

O schemă de sursă de curent “oglindă” cu 3 tranzistoare ce se utilizează ca sarcină activă în etajul diferenţial de intrare a unui A.O. este cea din fig 4.

Dacă RE3 lipseşte atunci Iref =[(ß2+ß+2)/(ß+1)]*IB

Rezitenţa RE3 creşte artificial curentul şi factorul ß al tranzistorului T3 şi asigură o mai bună stabilitate termică a circuitului. Rezistenţa RE măreşte rezistenţa de ieşire a sursei de curent şi în unele circuite integrate permit legarea între emitoarele T1 şi T2 a unui potenţiometru pentru echilibrarea amplificatorului.

Pentru realizarea unor sarcini active multiple şi identice se folosesc surse de curent cu mai multe ieşire (multiple). O astfel de sursă are schema în fig 5.

În acest mod se pot obţine Ie1=Ie2 cu suficientă precizie. Rezistenţele din emitoare stabilesc rapoartele curenţilor ca la sursa standard.