Fuente DE Corriente Constante PDF

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TAREA PRIMER PARCIAL...

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INTEGRANTES

CUENTA UNIVERSIDADFacultad NACIONAL Isde411 ingeniería Grupo AUTONOMA Electrónica #6 enDE sistemas HONDRAS

Angel Ariel Valladares

20161032732

Antony Jose Funez

20161030780

Jazmin Nicole Maradiaga Lagos

SECCION: 1600

DOCENTE: Nubia Mendoza Alvarado

FECHA: 18/07/2021

20161001966

Contenido ¿Qué es una fuente de corriente constante?.....................................................................................3 ¿Cómo se construye una fuente de corriente constante?..................................................................4 ¿Para qué se utiliza la fuente de corriente constante?.......................................................................4 Fuente de corriente constante FED....................................................................................................5 Fuente de corriente JFET....................................................................................................................6 Sesgo JFET de canal N.........................................................................................................................6 Característica de salida JFET de canal N.............................................................................................7 El JFET como fuente de corriente constante......................................................................................8 Ejemplos de fuentes de corrientes constantes utilizando FED...........................................................8 Resumen de fuente de corriente constante FET...............................................................................11 BIBLIOGRAFIA...................................................................................................................................13

FUENTE DE CORRIENTE CONSTANTE (CSS) ¿Qué es una fuente de corriente constante? Una fuente de corriente constante (CCS – constant current source) en electrónica es un dispositivo / circuito que produce un valor constante de corriente independientemente del voltaje de la fuente o la resistencia de la carga (dentro de los límites establecidos en el diseño). El propósito de una fuente de corriente constante es mantener la corriente que fluye a través de una carga constante incluso cuando la tensión de entrada varía o la resistencia de carga, que se produce con motores, baterías rellenas, etc. Fuentes de corriente constante son circuitos útiles como cargadores de baterías, controles de motores, controles de brillo y lámparas, LED y otras aplicaciones similares.

El circuito mostrado en la figura es muy simple y puede manejar corrientes de hasta 5 A con un transistor2N3055. La intensidad de la corriente está determinada por la resistencia R2 y el diodo zener. El valor aproximado es la tensión zener menos 0,7 V (que es la caída de tensión en la junción de base de Q1) dividido por R2. En nuestro caso, R2 fijado en 10 ohmios, se obtiene una corriente de 3 A.

¿Cómo se construye una fuente de corriente constante? Las fuentes de corriente constante se construyen de forma muy parecida a las de tensión constante, en las fuentes de tensión hay que conocer de antemano el margen de corriente de carga necesario, en cambio en las de corriente constante se debe conocer el margen de tensiones disponibles. Y lo más relevante entre ellas es que la fuente de tensión ideal tiene una resistencia interna cercana a 1Ω, en cambio la fuente de corriente constante ideal debe tener una resistencia interna muy elevada (entre 10MΩ y 100MΩ). ¿Para qué se utiliza la fuente de corriente constante? Se utiliza frecuentemente para polarizar a un Amplificador Diferencial El circuito suministra una corriente constante independientemente del valor de la carga RLW. Esta carga seria la juntura Base Emisor de los transistores del Amplificador Diferencial La estabilización de Vbe (Voltaje Base Emisor) de este circuito se obtiene mediante la combinación de la tensión de enclavamiento (swamp), en el resistor de Emisor y la compensación por diodo (D1)." Sobre el Colector del Transistor , (despues del mA) va conectado los Emisores de los transistores del Amplificador Diferencial

Fuente de corriente constante FED Las fuentes de corriente constante de FET utilizan JFET y MOSFET para suministrar una corriente de carga que permanece constante a pesar de los cambios en la resistencia de carga o el voltaje de suministro Una fuente de corriente constante FET es un tipo de circuito activo que utiliza un transistor de efecto de campo para suministrar una cantidad constante de corriente a un circuito. ¿Por qué querrías una corriente constante? Las fuentes de corriente constantes y los sumideros de corriente (un sumidero de corriente es el reverso de una fuente de corriente) son una forma muy simple de formar circuitos de polarización o referencias de voltaje con un valor constante de corriente, por ejemplo, 100uA, 1mA o 20mA usando solo FET y resistencia.

¿En que se usan fuente de corriente constante? Las fuentes de corriente constante se usan comúnmente en los circuitos de carga de condensadores para fines de temporización precisos o en aplicaciones de carga de baterías recargables, así como en circuitos de LED lineales para accionar cadenas de LED con un brillo constante. Las referencias de voltaje resistivo también se pueden formar utilizando fuentes de corriente constantes, porque si conoce el valor de la resistencia y la corriente que fluye a través de ella es constante y constante, entonces simplemente puede usa la ley de Ohm para encontrar la caída de voltaje. Sin embargo, la clave para crear una fuente de corriente constante precisa y confiable depende del uso de FET de baja transconductancia, así como de valores de resistencia de precisión para convertir la corriente en un voltaje preciso y estable.

Fuente de corriente JFET Se puede hacer que un JFET funcione como una fuente de corriente constante controlada por voltaje siempre que su unión de puerta-fuente esté polarizada inversamente, y para un dispositivo de canal N necesitamos un -V GS y para un dispositivo de canal P necesitamos un + V GS . El problema aquí es que el JFET requiere dos fuentes de voltaje separadas, una para V DD y otra para V GS . Sin embargo, si colocamos una resistencia entre la fuente y la tierra (0 voltios), podemos lograr la disposición de auto-polarización V GS necesaria para que el JFET funcione como una fuente de corriente constante utilizando solo el voltaje de alimentación V DD .

La resistencia de fuente externa, R S proporciona un voltaje de retroalimentación que se utiliza para auto-polarizar el terminal de compuerta del JFET manteniendo constante la corriente de drenaje a través del canal a pesar de cualquier cambio en el voltaje de la fuente de drenaje. Sesgo JFET de canal N

La imagen muestra la disposición estándar y las conexiones para un JFET de canal N configurado de fuente común con polarización normal cuando se usa en su región activa. Aquí el voltaje de la fuente de la puerta V GS es igual al suministro de la puerta, o el voltaje de entrada V G que establece la polarización inversa entre la puerta y la fuente, mientras que V DD proporciona el voltaje de

drenaje a la fuente y el flujo de corriente desde el suministro desde drenar a la fuente. Esta corriente entra en el terminal de drenaje JFET está etiquetado I D . El voltaje de la fuente de drenaje V DS es la caída de voltaje directa del JFET y es una función de la corriente de drenaje, I D para diferentes valores de fuente de puerta de V GS . Cuando V DS está en su valor mínimo, el canal conductor del JFET está completamente abierto e I D está en su valor máximo, que se llama corriente de saturación de drenaje a fuente I D (sat) o simplemente I DSS . Cuando V DS está en su valor máximo, el canal conductor del JFET está completamente cerrado (pellizcado), por lo que I D se reduce a cero con el voltaje de drenaje a la fuente, V DS es igual al voltaje de suministro de drenaje V DD . El voltaje de la puerta, VEl GS en el cual el canal del JFET deja de conducir se denomina voltaje de corte de la puerta V GS (apagado). Esta disposición de polarización de fuente común del JFET de canal N determina el funcionamiento en estado estacionario del JFET en ausencia de cualquier señal de entrada, V IN como V GS e I D son cantidades en estado estacionario, es decir, el estado inactivo del JFET. Característica de salida JFET de canal N

El JFET como fuente de corriente constante Entonces podemos ver que el JFET de canal n es un dispositivo normalmente ENCENDIDO y si V GS es lo suficientemente negativo, el canal conductor de la fuente de drenaje se cierra (corte) y la corriente de drenaje se reduce a cero. Para el JFET de canal n, el cierre del canal conductor entre el drenaje y la fuente es causado por el ensanchamiento de la región de agotamiento de tipo p alrededor de la puerta hasta que cierre completamente el canal. Las regiones de agotamiento de tipo N cierran el canal para un JFET de canal p. Entonces, al configurar el voltaje de la fuente de la puerta a un valor negativo fijo predeterminado, podemos hacer que el JFET conduzca la corriente a través de su canal a un cierto valor entre cero amperios y I DSS respectivamente. Considere el circuito a cont i nuaci ón. Ejemplos de fuentes de corrientes constantes utilizando FED Ecuaciones Ecuación de resistencia de fuente JFET

Ecuación de voltaje de puerta a fuente JFET

Ejemplo #1 Se requiere un JFET de canal N para variar el brillo de una carga de LED rojo redondo de 5 mm entre 8 mA y 15 mA. Si el circuito de fuente de corriente constante JFET se alimenta de un suministro de CC de 12 voltios, calcule la resistencia de fuente de JFET requerida para iluminar el LED entre el brillo mínimo

y máximo cuando el JFET de conmutación tiene un valor máximo de V GS (apagado) de -4.0 voltios y un I DSS de 20 mA cuando V GS = 0. Dibuje el diagrama del circuito.

1) V GS para I D = 8mA

2) V GS para I D = 15Ma

Entonces necesitaríamos un potenciómetro externo capaz de variar su resistencia entre 67Ω y 184Ω. El valor de potenciómetro preferido más cercano sería 200Ω.

Ejemplo #2 Usando el dispositivo J109 JFET de canal N desde arriba que tiene un I DSS de 40mA cuando V GS = 0, y un valor máximo de V GS (apagado) de -6.0 voltios. Calcule el valor de la resistencia de fuente externa requerida para producir una corriente de canal constante de 20 mA y nuevamente para una corriente constante de 5 mA. 1) V GS para I D = 20mA

2) V GS para I D = 5mA

Por lo tanto, cuando se conocen V GS (apagado) e I DSS , podemos usar las ecuaciones anteriores para encontrar la resistencia de la fuente requerida para polarizar el voltaje de la compuerta para una corriente de drenaje particular, y en nuestro ejemplo simple esto fue 87.5Ω a 20mA, y 776Ω a 5mA. Por lo tanto, la adición de una resistencia de fuente externa permite el ajuste de la salida de la fuente actual. Si reemplazáramos las resistencias de valor fijo con un potenciómetro, podemos hacer que la fuente de corriente constante JFET sea totalmente ajustable. Por ejemplo, podríamos reemplazar las dos resistencias de fuente en el ejemplo anterior con un potenciómetro o trimmer de 1kΩ. Además, además de ser totalmente ajustable, los circuitos de fuente de corriente constante JFET drenan la corriente y permanecerán constantes incluso con cambios en V DS.

Resumen de fuente de corriente constante FET La fuente de corriente constante FET que, debido a sus características de resistencia de canal, los transistores de efecto de campo se pueden usar para suministrar una corriente constante a una carga y encontrar numerosas

aplicaciones en circuitos electrónicos donde se requiere suministrar una corriente fija a una carga conectada. Los circuitos de corriente constante se pueden construir usando FET en modo de agotamiento pero también usando BJT ( transistores de unión bipolar) , o una combinación de estos dos dispositivos. Recordando que el JFET es un dispositivo controlado por voltaje, no un dispositivo controlado por corriente como el transistor de unión bipolar. Una de las características principales de un Transistor de efecto de campo de unión, o JFET, es que debido a que es un dispositivo de depelición, su canal conductor siempre está abierto, por lo que requiere un voltaje de puerta a fuente, V GS para apagarlo. El voltaje V GS (apagado) requerido para un JFET de canal N varía de 0 voltios para la conducción completa del canal a algún valor negativo, generalmente varios voltios, para apagar el JFET completamente, cerrando el canal. Por lo tanto, al polarizar el terminal de puerta en algún valor fijo entre cero y V GS (apagado) , podemos controlar el ancho de las capas de agotamiento de canales y, por lo tanto, su valor resistivo, pasando una cantidad fija y constante de corriente. Para un JFET de canal P, su V GS (apagado)el valor varía de 0 voltios para la conducción del canal completo a algún valor positivo de varios voltios para un valor particular de V DS . La regulación y la tolerancia de la corriente constante para un dispositivo JFET dado está relacionada con la cantidad de corriente de drenaje, I D que pasa a través del canal. Cuanto menor sea la corriente de drenaje a través de un desvío particular, mejor será la regulación. El sesgo de un JFET entre aproximadamente el 10% y el 50% de su valor máximo de DSS I mejorará la regulación y el rendimiento de los dispositivos. Esto se logra conectando una resistencia externa entre la fuente y los terminales de la puerta.

BIBLIOGRAFIA http://tutorialesdeelectronicabasica.blogspot.com/2020/02/fuente-decorriente-constante-fet.html https://electrojoan.com/control-de-corriente-con-lm334/#:~:text=Una %20fuente%20de%20corriente%20constante,l%C3%ADmites %20establecidos%20en%20el%20dise%C3%B1o). http://www.incb.com.mx/index.php/31-fuentes-de-alimentacion/9-fuente-decorriente-constante-msb002s http://electgpl.blogspot.com/2015/03/fuente-de-corriente-constante.html http://tutorialesdeelectronicabasica.blogspot.com/2020/02/fuente-decorriente-constante-fet.html...