РЕГИОНАЛНИ ЦЕНТАР ЗА ТАЛЕНТЕ ВРАЊЕ -------------------------------------------------------------------------------------------- ИЗВОРИ КОНСТАНТНЕ СТРУЈЕ У ЕЛЕКТРОНИЦИ SOURCES OF CONSTANT CURRENT N ELECTRONCS Аутор: ДРАГАНА МИТРОВИЋ, ученица. разред гимназија Стеван Јаковљевић, Власотинце Ментори: МАЈА ВЕЉКОВИЋ професор физике у Гимназији Стеван Јаковљевић, Власотинце и НОВИЦА СТОЈИЛКОВИЋ дипл. инж. ел. самостални стручни сарадник при Ф.Д.В. Христифор Црниловић - Кица, Власотинце Власотинце 06.
ИЗВОРИ КОНСТАНТНЕ СТРУЈЕ У ЕЛЕКТРОНИЦИ SOURCES OF CONSTANT CURRENT N ELECTRONCS Аутор: ДРАГАНА МИТРОВИЋ, ученица. разреда Гимназија Стеван Јаковљевић Ментори: МАЈА ВЕЉКОВИЋ професор физике у Гимназији Стеван Јаковљевић и НОВИЦА СТОЈИЛКОВИЋ дипл. инж. ел. самостални стручни сарадник при Ф.Д.В. Христифор Црниловић - Кица РЕЗИМЕ Овим радом желимо показати како се користе извори константне у електроници, као на пример у дискретној и интегрисаној техници (диференцијални појачaвач, операциони појачaвач, мерној техници (пренос мерне величине жичаним путем на већем растојању, за готове уређаје (добијање сребрне воде, пуњачи. Кроз практични део биће приказане особине извора константне тако што ће се доказати да се јачина неће мењати иако се мења отпорност потрошача на излазу. За реализацију овог дела пројекта користили смо операциони појачивач UA74 са осталим пратећим компонентама (отпорници, хеликоидни тример... Кључне речи: операциони појачавач UA 74, извор константне, Вилсонов извор константне, биполарни транзистор и струјно огледало SUMMARY These wok we want to show how to use soues of onstant uent in eletonis, suh as in the disete and integated tehnologies (diffeential amplifie, opeational amplifie, measuing tehnology (measuing the size of the tansfe y wie to the geate distane fo finished devies (otaining silve wate, attey. Though the patial pat will e shown featues onstant uent soue so it will e poved that the uent stength will not hange even though the hanges in the output of onsume esistane. Fo the ealization of this pat of the pojet we used the opeational amplifie UA74 with othe suppoting omponents (esistos, helial timme... Keywods: opeational amplifie UA 74, onstant uent soue, onstant uent soue of Wilson, ipola tansisto and uent mio
Увод Када се говори о изворима напајања најчешће се мисли на напонске изворе напајање. То су извори напајања који на својим крајевима дају сталан напон а излазна струја је у зависности од потрошача. Знање да постоје само напонски извори је заступљено у широј јавности. Управо због тога овим се радом жели да укаже да поред напонских извора постоје и извори. Велику примену су нашли извори константне у електроници. За разлику од напонских извора, струјни извори на излазу дају сталну струју и она се не мења са променом потрошача већ се на крајевима таквог извора мења напон. Њихова примена у електроници је велика како у дискретној тако и интегрисаној техници, као готови уређаји или мерној техници. Практичним радом је реализован извор константне и њиме је показано да се вредност подешене за извор константне не мења већ да се са променом потрошача, у овом случају врености отпора, мења напон на крајевима На слици приказана је основна шема и ознака Слика, ознака извора константне са потрошачем Pitue, mak of onstant uent soue with the onsume
МАТЕРИЈАЛ И МЕТОДЕ РАДА За реализацију овог рада коришћена је следећа опрема: - Извор напонског напајања, - Посебно направљен извор константне, - Унимер као волтметар, - Унимер као амперметар, - Каблови, проводници са крокодилима (штипаљке и бананицама, - Отпорници као потрошачи на извору констатне Слика, Шематски приказ практичног дела Pitue, Shemati epesentation of the patial wok Слика, Практични изглед апаратуре за мерење Pitue Patial layout appaatus fo measuing
Једноставан извор константне Неки извори константне Слика 4, Једноставан извор константне Pitue 4, simple onstant uent soue Отпорник R служи да ограничи струју која протиче кроз диоде. Нека орјентациона вредност је неколико ma. Напон на диоди je око U d 0,7V. Напон на транзистору je око U e 0,6V. Напон на зенер диоди U z зависи од зенер диоде за који је напон направљена. За напон у тачки имамо: U U d U z Диода која ствара напон U d је стављена ради температурне стабилизације вредности излазне. Наиме, напон U d има исту промену напона у зависности од температуре као напон на транзистору U e. Тиме је промена напона на отпорнику R у зависности од температуре компензована. За струју која протиче кроз отпорник R која је уједно и струја кроз емитер транзистора је: ( R e U z U d U R e ( e како је << e па је имамо да је ( (4 U z U d U R e (5
Струјно огледало Слика 5, струјно огледало Pitue 5, uent mio Појачање транзистора (6 U U e Ue e (7 V U R e (8 (9 ( (0 ( ( Како је много веће од имамо да је: ( (4 (5
Wilsonov извор константне Слика 6, Wilsonov извор константне сtрује Pitue 6, the Wilson ontant uent soue e (6 (7 (8 e ( ( e ( ( ( (9 (0 ( ( ( (4
( ( ( ( ( ( ( ( РЕЗУЛТАТ ИСТРАЖИВАЊА И ДИСКУСИЈА На слици 7 приказана је електрична шема реализованог извора константне Слика 7, Електрична шема извора константне са операционим појачавачем Pitue 7 Shemati onstant uent soues of the opeational amplifies (5 (6 (7 (8 (9 (0
Прорачун излазне За операциони појачавач сматрамо да је: - појачање операционог појачавача је бесконачно велико. - улазна отпорност појачавача је бесконачно велика - Rазлика напона на улазу је нула. (U -U - 0, U U -, U U - Излазна отпорност операционог појачавача је 0, идеални напонски извор. Напон на улазном пину операционог појачавача је: V U ( R Rx R R Rp Како је U U тада имамо да је напон на улазном пину означен са U : ( V U ( R Rx R R R U је уједно и напон на отпорнику R па је струја кроз отпорник уједно и струја кроз емитер e. V R e ( R Rx R ( R R R p p ( ( Како имамо да је: e и ٠ e (4 (5 e ( e (6 (7 e (8 V R ( R ( R R Rx R ( p (9 Како је обично ß (од 00 до 400 велико тада имамо да је: V ( R Rx R ( R R R p (40
Практичан део Подешена вредност излазне извора константне је 00µА. константне Мерена вредност на излазу извора константне 0Ώ 0V 00µA 0Ώ 44mV 00µA 440Ώ 88mV 00µA 660Ώ 0mV 00µA 880Ώ 7mV 00µA 00Ώ 8mV 00µA Табела, табеларни приказ за konstantnu струју 00µА Tale, taulation fo onstant uent 00µA Из табеле се види да се вредност не мења са променом отпорности на излазу Подешена вредност излазне извора константне је 50µА. константне Мерена вредност на излазу извора константне 0Ώ 0V 50µA 0Ώ 55mV 50µA 440Ώ 0mV 50µA 660Ώ 6mV 50µA 880Ώ 7mV 50µA 00Ώ 7mV 50µA Табела, табеларни приказ за konstantnu струју 50µА Tale, taulation fo onstant uent 50µA Из табеле се види да се вредност не мења са променом отпорности на излазу Подешена вредност излазне извора константне је 00µА. константне Мерена вредност на излазу извора константне 0Ώ 0V 00µA 0Ώ 66mV 00µA 440Ώ mv 00µA 660Ώ 95mV 00µA 880Ώ 60mV 00µA 00Ώ 6mV 00µA Табела, табеларни приказ за konstantnu струју 00µА Tale, taulation fo onstant uent 00µA
Из табеле се види да се вредност не мења са променом отпорности на излазу Подешена вредност излазне извора константне је 50µА. константне Мерена вредност на излазу извора константне 0Ώ 0V 50µA 0Ώ 76mV 50µA 440Ώ 5mV 50µA 660Ώ 8mV 50µA 880Ώ 0mV 50µA 00Ώ 80mV 50µA Табела 4, табеларни приказ за konstantnu струју 50µА Tale 4, taulation fo onstant uent 50µA Из табеле се види да се вредност не мења са променом отпорности на излазу Подешена вредност излазне извора константне је 400µА. константне Мерена вредност на излазу извора константне 0Ώ 0V 400µA 0Ώ 87mV 400µA 440Ώ 75mV 400µA 660Ώ 6mV 400µA 880Ώ 47mV 400µA 00Ώ 45mV 400µA Табела 5, табеларни приказ за konstantnu струју 400µА Tale 5, taulation fo onstant uent 400µA Из табеле се види да се вредност не мења са променом отпорности на излазу Подешена вредност излазне извора константне је 450µА. константне Мерена вредност на излазу извора константне 0Ώ 0V 450µA 0Ώ 98mV 450µA 440Ώ 97mV 450µA 660Ώ 94mV 450µA 880Ώ 90mV 450µA 00Ώ 489mV 450µA Табела 6, табеларни приказ за konstantnu струју 450µА Tale 6, taulation fo onstant uent 450µA
Из табеле се види да се вредност не мења са променом отпорности на излазу Подешена вредност излазне извора константне је 500µА. константне Мерена вредност на излазу извора константне 0Ώ 0V 500µA 0Ώ 09mV 500µA 440Ώ 9mV 500µA 660Ώ 5mV 500µA 880Ώ 4mV 500µA 00Ώ 544mV 500µA Табела 7, табеларни приказ за konstantnu струју 500µА Tale 7, taulation fo onstant uent 500µA Из табеле се види да се вредност не мења са променом отпорности на излазу Подешена вредност излазне извора константне је 550µА. константне Мерена вредност на излазу извора константне 0Ώ 0V 550µA 0Ώ 0mV 550µA 440Ώ 4mV 550µA 660Ώ 58mV 550µA 880Ώ 476mV 550µA 00Ώ 597mV 550µA Табела 8, табеларни приказ за konstantnu струју 550µА Tale 8, taulation fo onstant uent 550µA Из табеле се види да се вредност не мења са променом отпорности на излазу Слика 8, график мерених величина Pitue 8, gaph of the measued values
Слика 9, електрична шема реализованог извора константне Pitue 9, the eletial sheme ealized onstant uent soue Неке примене извора константне - Извори константне су нашли примену у реализавцији електронских кола како у дискретној тако и у интегрисаној техници. (диференцијални појачaвач, операциони појачaвач, У интегрисаној техници се доста користи Wilsonov извор константне. - Мерној техници за пренос мерне величине жичаним путем на већем растојању. Употребом извора констатне се добија да мерена величина не зависи од дужине каблова већ само од отпорника који је повезан на крају. - За готове уређаје (добијање сребрне воде, пуњачи. ЗАКЉУЧАК Овим радом је практично показана особина извора константне да струја остаје иста на излазу иако се мења потрошач, у овом случају вредност отпорности. Показано је како се прорачунавају вредности излазне за различите електронске реализације Поред тога неведене су неке примене извора константне у електроници као и у реализацији готових уређаја. ЛИТЕРАТУРА [] С. М. Лазовић, В. Б. Литовски, Електроника, Научна књига Београд, 989. https://h.wikipedia.og/wiki/stujni_aktivni_elektični_izvo