ஒப் பயன்படுத்தி எளிய நிலையான மின்னோட்ட மடு சுற்று வடிவமைக்கவும்

தற்போதைய மூல மற்றும் தற்போதைய மடு என்பது மின்னணு வடிவமைப்பில் பயன்படுத்தப்படும் இரண்டு முக்கிய சொற்கள், இந்த இரண்டு சொற்களும் ஒரு மின்னோட்டத்தை எவ்வளவு முனையத்தில் விடலாம் அல்லது ஒரு முனையத்தில் நுழைய முடியும் என்பதைக் குறிப்பிடுகின்றன. எடுத்துக்காட்டாக, ஒரு பொதுவான 8051 மைக்ரோகண்ட்ரோலர் டிஜிட்டல் வெளியீட்டு முனையின் மடு மற்றும் மூல மின்னோட்டம் முறையே 1.6mA மற்றும் 60uA ஆகும். முள் என்பது உயர்ந்ததாக இருக்கும்போது 60uA வரை (மூலத்தை) வழங்க முடியும் மற்றும் குறைந்ததாக இருக்கும்போது 1.6mA வரை பெறலாம் (மூழ்கலாம்). எங்கள் சுற்று வடிவமைப்பின் போது, ​​சில நேரங்களில் நம்முடைய சொந்த தற்போதைய மூலத்தையும் தற்போதைய மடு சுற்றுகளையும் உருவாக்க வேண்டும். முந்தைய டுடோரியலில், பொதுவான ஒப்-ஆம்ப் மற்றும் மோஸ்ஃபெட்டைப் பயன்படுத்தி ஒரு மின்னழுத்த கட்டுப்பாட்டு நடப்பு மூல சுற்று ஒன்றை நாங்கள் உருவாக்கினோம், இது ஒரு சுமைக்கு மின்னோட்டத்தை ஆதாரமாகப் பயன்படுத்தலாம், ஆனால் சில சந்தர்ப்பங்களில் ஆதார மின்னோட்டத்திற்கு பதிலாக, எங்களுக்கு தற்போதைய மடு விருப்பம் தேவைப்படும்.

எனவே, இந்த டுடோரியலில், மின்னழுத்தத்தால் கட்டுப்படுத்தப்பட்ட நிலையான மின்னோட்ட மடு சுற்று எவ்வாறு உருவாக்குவது என்பதைக் கற்றுக்கொள்வோம். மின்னழுத்தத்தால் கட்டுப்படுத்தப்பட்ட நிலையான மின்னோட்ட மடு சுற்று, பெயர் குறிப்பிடுவது போல, மின்னழுத்தத்தின் அடிப்படையில் அதன் மூலம் மூழ்கியிருக்கும் மின்னோட்டத்தின் அளவைக் கட்டுப்படுத்துகிறது. சுற்று கட்டுமானத்துடன் மேலும் முன்னேறுவதற்கு முன், நிலையான தற்போதைய மடு சுற்று பற்றி புரிந்துகொள்வோம்.

நிலையான தற்போதைய மடு சுற்று என்றால் என்ன?

உள்ளீட்டு மின்னழுத்தம் மாற்றப்படாத வரை ஒரு நிலையான மின்னோட்ட மடு சுற்று உண்மையில் சுமை எதிர்ப்பைப் பொருட்படுத்தாமல் மின்னோட்டத்தை மூழ்கடிக்கும். 1-ஓம் எதிர்ப்பைக் கொண்ட ஒரு சுற்றுக்கு, 1 வி உள்ளீட்டைப் பயன்படுத்தி இயக்கப்படுகிறது, ஓம்ஸ் சட்டத்தின்படி நிலையான மின்னோட்டம் 1A ஆகும். ஆனால், ஓம்ஸ் சட்டம் ஒரு சுற்று வழியாக எவ்வளவு மின்னோட்டத்தை பாய்கிறது என்பதை தீர்மானித்தால், நமக்கு ஏன் நிலையான தற்போதைய மூலமும் தற்போதைய மடு சுற்று தேவை?

மேலேயுள்ள படத்திலிருந்து நீங்கள் பார்க்க முடிந்தபடி, தற்போதைய மூல சுற்று சுமைகளை இயக்க மின்னோட்டத்தை வழங்குகிறது. தற்போதைய சுமை பெறும் அளவு தற்போதைய மூல சுற்று மூலம் தீர்மானிக்கப்படும், ஏனெனில் இது ஒரு மின்சார விநியோகமாக செயல்படுகிறது. இதேபோல், தற்போதைய மடு சுற்று ஒரு நிலத்தைப் போல செயல்படுகிறது, மீண்டும் சுமை பெறும் மின்னோட்டத்தின் அளவு தற்போதைய மடு சுற்று மூலம் கட்டுப்படுத்தப்படும். முக்கிய வேறுபாடு என்னவென்றால், மூல சுற்றுக்கு சுமைக்கு போதுமான மின்னோட்டம் (வழங்கல்) உள்ளது, அதே நேரத்தில் மடு சுற்று மின்சுற்று வழியாக மின்னோட்டத்தை மட்டுப்படுத்த வேண்டும்.

ஒப்-ஆம்பைப் பயன்படுத்தி மின்னழுத்த-கட்டுப்படுத்தப்பட்ட தற்போதைய மடு

மின்னழுத்தத்தால் கட்டுப்படுத்தப்பட்ட நிலையான மின்னோட்ட மடு சுற்று நாம் முன்பு கட்டிய மின்னழுத்த-கட்டுப்படுத்தப்பட்ட தற்போதைய மூல சுற்று போலவே செயல்படுகிறது.

தற்போதைய மடு சுற்றுக்கு, ஒப்-ஆம்ப் இணைப்பு மாற்றப்பட்டுள்ளது, அதாவது எதிர்மறை உள்ளீடு ஒரு ஷன்ட் மின்தடையுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது. இது op-amp க்கு தேவையான எதிர்மறை கருத்துக்களை வழங்கும். பின்னர் எங்களிடம் ஒரு பி.என்.பி டிரான்சிஸ்டர் உள்ளது, இது ஒப்-ஆம்ப் வெளியீட்டில் இணைக்கப்பட்டுள்ளது, இதனால் ஒப்-ஆம்ப் வெளியீட்டு முள் பி.என்.பி டிரான்சிஸ்டரை இயக்க முடியும். இப்போது, ​​எப்போதும் நினைவில் கொள்ளுங்கள் ஒரு ஒப்-ஆம்ப் இரு உள்ளீடுகளிலும் (நேர்மறை மற்றும் எதிர்மறை) மின்னழுத்தத்தை சமமாக்க முயற்சிக்கும்.

ஒப்-ஆம்பின் நேர்மறையான உள்ளீட்டில் 1 வி உள்ளீடு கொடுக்கப்பட்டுள்ளது என்று வைத்துக் கொள்வோம். ஒப்-ஆம்ப் இப்போது மற்ற எதிர்மறை உள்ளீட்டையும் 1 வி ஆக மாற்ற முயற்சிக்கும். ஆனால் இதை எவ்வாறு செய்ய முடியும்? ஒப்-ஆம்பின் வெளியீடு டிரான்சிஸ்டரை இயக்கும், மற்ற உள்ளீடு எங்கள் Vsupply இலிருந்து 1V ஐப் பெறும்.

ஓம்ஸ் சட்டப்படி வி = ஐஆர் படி ஷன்ட் மின்தடை ஒரு துளி மின்னழுத்தத்தை உருவாக்கும். எனவே, டிரான்சிஸ்டர் வழியாக தற்போதைய ஓட்டத்தின் 1A 1V இன் துளி மின்னழுத்தத்தை உருவாக்கும். பி.என்.பி டிரான்சிஸ்டர் இந்த 1A மின்னோட்டத்தை மூழ்கடிக்கும், மேலும் ஒப்-ஆம்ப் இந்த மின்னழுத்த வீழ்ச்சியைப் பயன்படுத்தி விரும்பிய 1 வி கருத்தைப் பெறும். இந்த வழியில், உள்ளீட்டு மின்னழுத்தத்தை மாற்றுவது தளத்தையும், ஷன்ட் மின்தடையின் மூலம் மின்னோட்டத்தையும் கட்டுப்படுத்தும். இப்போது, ​​எங்கள் சுற்றுக்குள் கட்டுப்படுத்த வேண்டிய சுமைகளை அறிமுகப்படுத்துவோம்.

நீங்கள் பார்க்க முடியும் என, ஒப்-ஆம்பைப் பயன்படுத்தி மின்னழுத்த கட்டுப்பாட்டு தற்போதைய மடு சுற்றுகளை நாங்கள் ஏற்கனவே வடிவமைத்துள்ளோம். ஆனால் நடைமுறை ஆர்ப்பாட்டத்திற்கு, வின் மாறி மின்னழுத்தத்தை வழங்க ஆர்.பி.எஸ் பயன்படுத்துவதற்கு பதிலாக, ஒரு பொட்டென்டோமீட்டரைப் பயன்படுத்துவோம். கீழே காட்டப்பட்டுள்ள பொட்டென்டோமீட்டர் 0V முதல் Vsupply (+) க்கு இடையில் ஒரு மாறி மின்னழுத்தத்தை வழங்குவதற்கான சாத்தியமான வகுப்பியாக செயல்படுகிறது என்பதை நாங்கள் ஏற்கனவே அறிவோம்.

இப்போது, ​​சுற்று உருவாக்க மற்றும் அது எவ்வாறு செயல்படுகிறது என்பதை சரிபார்க்கலாம்.

கட்டுமானம்

முந்தைய டுடோரியலைப் போலவே, எல்எம் 358 ஐ மிகவும் மலிவானது, கண்டுபிடிக்க எளிதானது மற்றும் பரவலாகக் கிடைப்பதால் அதைப் பயன்படுத்துவோம். இருப்பினும், இது ஒரு தொகுப்பில் இரண்டு ஒப்-ஆம்ப் சேனல்களைக் கொண்டுள்ளது, ஆனால் எங்களுக்கு ஒன்று மட்டுமே தேவை. நாங்கள் முன்பு பல எல்எம் 358 அடிப்படையிலான சுற்றுகளை உருவாக்கியுள்ளோம், அவற்றை நீங்கள் சரிபார்க்கலாம். கீழே உள்ள படம் LM358 முள் வரைபடத்தின் கண்ணோட்டமாகும்.

அடுத்து, எங்களுக்கு ஒரு பிஎன்பி டிரான்சிஸ்டர் தேவை, இந்த நோக்கத்திற்காக BD140 பயன்படுத்தப்படுகிறது. பிற டிரான்சிஸ்டர்களும் வேலை செய்யும், ஆனால் வெப்பச் சிதறல் ஒரு பிரச்சினை. எனவே, டிரான்சிஸ்டர் தொகுப்புக்கு கூடுதல் வெப்ப மடுவை இணைக்க ஒரு விருப்பம் இருக்க வேண்டும். BD140 pinout கீழே உள்ள படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளது -

மற்றொரு முக்கிய கூறு ஷன்ட் ரெசிஸ்டர் ஆகும். இந்த திட்டத்திற்காக 47ohms 2watt மின்தடையுடன் ஒட்டிக்கொள்வோம். விபரம் தேவைப்படுகின்ற கூறுகளை கீழே பட்டியலில் விவரிக்கப்பட்டுள்ளன.

1. Op-amp (LM358)
2. பி.என்.பி டிரான்சிஸ்டர் (பி.டி.140)
3. ஷன்ட் ரெசிஸ்டர் (47 ஓம்ஸ்)
4. 1 கே மின்தடை
5. 10 கே மின்தடை
6. மின்சாரம் (12 வி)
7. 50 கி பொட்டென்டோமீட்டர்
8. ரொட்டி வாரியம் மற்றும் கூடுதல் இணைக்கும் கம்பிகள்

மின்னழுத்த கட்டுப்பாட்டு தற்போதைய மடு சுற்று வேலை

கீழேயுள்ள படத்தில் நீங்கள் காணக்கூடியபடி சோதனை நோக்கங்களுக்காக ஒரு எளிய ப்ரெட்போர்டில் சுற்று கட்டப்பட்டுள்ளது. நிலையான தற்போதைய வசதியைச் சோதிக்க, வெவ்வேறு மின்தடைகள் ஒரு எதிர்ப்பு சுமையாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

பொட்டென்டோமீட்டரைப் பயன்படுத்தி உள்ளீட்டு மின்னழுத்தம் மாற்றப்படுகிறது மற்றும் தற்போதைய மாற்றங்கள் சுமைகளில் பிரதிபலிக்கின்றன. கீழேயுள்ள படத்தில் காணப்படுவது போல, 0.16A மின்னோட்டம் சுமைகளால் மூழ்கிவிடும். இந்த பக்கத்தின் கீழே இணைக்கப்பட்ட வீடியோவில் விரிவான வேலைகளையும் நீங்கள் சரிபார்க்கலாம். ஆனால், சுற்றுக்குள் சரியாக என்ன நடக்கிறது?

முன்பு விவாதித்தபடி, 8 வி உள்ளீட்டின் போது, ​​ஒப்-ஆம்ப் அதன் பின்னூட்ட முனையில் 8 வி க்கு ஷன்ட் மின்தடையின் குறுக்கே மின்னழுத்த வீழ்ச்சியை உருவாக்கும். ஷன்ட் மின்தடை 8 வி வீழ்ச்சியை உருவாக்கும் வரை ஒப்-ஆம்பின் வெளியீடு டிரான்சிஸ்டரை இயக்கும்.

ஓம்ஸ் சட்டத்தின்படி, தற்போதைய ஓட்டம் 170 எம்ஏ (.17 ஏ) ஆக இருக்கும்போது மின்தடை 8 வி வீழ்ச்சியை மட்டுமே உருவாக்கும். மின்னழுத்தம் = தற்போதைய x எதிர்ப்பு. எனவே, 8 வி =.17 ஏ x 47 ஓம்ஸ். இந்த சூழ்நிலையில், திட்டவட்டத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி தொடரில் இணைக்கப்பட்ட எதிர்க்கும் சுமை மின்னோட்ட ஓட்டத்திற்கு பங்களிக்கும். ஒப்-ஆம்ப் டிரான்சிஸ்டரை இயக்கும், அதே அளவு மின்னோட்டமும் ஷன்ட் மின்தடையமாக தரையில் மூழ்கும்.

இப்போது, ​​மின்னழுத்தம் சரி செய்யப்பட்டால், எந்த எதிர்ப்பு சுமை இணைக்கப்பட்டிருந்தாலும், தற்போதைய ஓட்டம் ஒரே மாதிரியாக இருக்கும், இல்லையெனில், ஒப்-ஆம்ப் முழுவதும் மின்னழுத்தம் உள்ளீட்டு மின்னழுத்தத்திற்கு சமமாக இருக்காது.

ஆகவே, சுமை வழியாக மின்னோட்டம் (மின்னோட்டம் மூழ்கியுள்ளது) டிரான்சிஸ்டர் வழியாக மின்னோட்டத்திற்கு சமம் என்று சொல்லலாம், இது ஷன்ட் மின்தடையின் வழியாக மின்னோட்டத்திற்கும் சமம். எனவே, மேற்கண்ட சமன்பாட்டை மறுசீரமைப்பதன் மூலம், சுமை மூலம் தற்போதைய மடு = மின்னழுத்த வீழ்ச்சி / ஷன்ட் எதிர்ப்பு.

முன்பு விவாதித்தபடி, மின்னழுத்த வீழ்ச்சி ஒப்-ஆம்ப் முழுவதும் உள்ளீட்டு மின்னழுத்தத்திற்கு சமமாக இருக்கும். எனவே, சுமை மூலம் தற்போதைய மடு = உள்ளீட்டு மின்னழுத்தம் / ஷன்ட் எதிர்ப்பு.

உள்ளீட்டு மின்னழுத்தம் மாற்றப்பட்டால், சுமை வழியாக தற்போதைய மடுவும் மாறும்.

வடிவமைப்பு மேம்பாடுகள்

1. வெப்பச் சிதறல் அதிகமாக இருந்தால், ஷன்ட் மின்தடை வாட்டேஜை அதிகரிக்கவும். ஷன்ட் மின்தடையின் வாட்டேஜைத் தேர்ந்தெடுப்பதற்கு, R _w = I ² R ஐப் பயன்படுத்தலாம், இங்கு R _w என்பது மின்தடைய வாட்டேஜ் மற்றும் நான் அதிகபட்ச தற்போதைய ஓட்டம் மற்றும் R என்பது ஷன்ட் மின்தடையின் மதிப்பு.
2. எல்எம் 358 ஒரு தொகுப்பில் இரண்டு ஒப்-ஆம்ப்ஸைக் கொண்டுள்ளது. இது தவிர, பல ஒப்-ஆம்ப் ஐசிக்கள் ஒரே தொகுப்பில் இரண்டு ஒப்-ஆம்ப்ஸைக் கொண்டுள்ளன. உள்ளீட்டு மின்னழுத்தம் மிகக் குறைவாக இருந்தால், உள்ளீட்டு மின்னழுத்தத்தை தேவைக்கேற்ப பெருக்க இரண்டாவது ஒப்-ஆம்பைப் பயன்படுத்தலாம்.