akım aynaları

[kesmez]

http://www.ehb.itu.edu.tr/~kuntman/lisans/elh415/at2002/AMOSTD-BOLUM2-s1-9.pdf
adresinde  bir akım aynası ile ilgili güzelpdf var..
Akım aynası pekçok elektronikçi tarafından pek bilinmeyen fakat çok önemli bir konudur..



Analog entegre şemalarında   bilhassa opamp vs. gibi bu bağlantıların çokca kullanıldığını görürsünüz..

Temel prensip pdfnin içindede görüldüğü gibi Vbe-Ic veya Vgs-Id değişimidir.. Bipolar tr için kısaca anlatmak gerekirse...

0-2 ma lik kollektör akım sahasında Vbe voltajı değişimi dikkat çekici kadar yüksek fakat daha yüksek kollektör akımlarında Vbe gerilimi artışı daha düşüktür..

İşte bu 0-2 ma lik (kollektör akımı) akım sahasında kullanılmak üzere birden fazla aynı tip tranzistörü Vbe voltajları aynı olacak şekilde bağlarsak; bütün beyzlerden aynı Ib akımı geçecektir.. Dolayısı ile Ic akımlarıda Ic=(beta)xIb olacağında aynı kollektör akımına sahip olurlar..

Eğer beyz emiterleri paralel bağlı tranzistörlerden birinin kollektörünü (yukardaki şekildeki gibi)ortak beyzlere bağlarsak alın size bir akım aynası..
İşte bu kollktörden geçen akım diğer kollektördende aynen akar..
Böylece basit bir akım aynası yapmış oluruz..

[kesmez]

Uygulamalarınızda yukarıdaki akım aynasını (wilson diye geçiyor ) kullanmanızı öneririm.. sebebi ise fazladan kullanılan 3. T1 tranzistörü Vce gerilimini üzerine alarak alttaki T2 tranzistörünün ısınmasını engelliyor ve daha lineer bir kollektör akımı sağlıyor..
Dahada açalım, T3 tranzistörünün Vce gerilimi yaklaşık 0.5 volt tur. T3 transistörünü kullanmasaydık direk T2 üzerinden kollektör akımını akıtsaydık yani I0 akımını , T2 nin Vce gerilimi 0.5 ten fazla olacağı için ısınacak ve Iref ve I0 akımları arasındaki oran 1 değerinden uzaklaşacaktı...
T1 tranzistörü T3 ve T2 tranzistörlerinin aynı Vce voltajında yani 0.5 voltta çalışmasını sağlamaktadır...

[kesmez]

yukarıdaki devrede transistörler aynı şerit üzerinde bulunan npn tranzistörlerden seçilebilir aslında daha profesyonel olanları var lm194 ve lm3046 gibi..

[kesmez]

Daha öncede yazdığım gibi bu bağlantı bir çok entegre içinde kullanılıyor örnek olarak aşağıdaki 741 opamp devresi



bu devrede hem npn hen pnp akım aynası uygulamaları var..

[kesmez]

O dosyadan başka elimde hazır döküman yok ..
Ben sadece dökümanı destekler nitelikte açıklamalar yapıyorum..
Bu arada bir düzeltme yapayım..

T1 tranzistörü T3 ve T2 tranzistörlerinin aynı Vce voltajında yani 0.5 voltta çalışmasını sağlamaktadır...

demişim fakat t3 tranzistörünün Vce gerilimi 1volt olacaktır, düzeltirim..

[kesmez]

https://www.picproje.org/index.php/topic,4873&highlight=yopamp

geçen sene forumda yeni bir opamp giriş katı içeren devre yayınlamıştım..
O şemadada akım aynası bulunmaktadır fakat buradaki amacı amplifikasyon..
resimdeki devre tamamen prensip devresidir aslında devredeki bazı dirençler yerinde akım kaynakları olması gerekir..

Bu vesile ile belki yopamp ile ilgili bir yorum yapan olur..
Not : Denenmiştir ve çalışmaktadır..

[kesmez]

http://cache.national.com/ds/LM/LM359.pdf
Lm359 akım aynalarının nasıl çalıştığına güzel bir örnek..



Q13 ve Q40 ile q17 ve Q20 npn ve pnp çiftleriyle yapılmış akım aynalarıdır..
Iset=(Vcc-(2x0.5))/Rset .. bu akım aynalarını sürer.. ortalama genelde 0.5 ma alınmış
fakat değiştirilebilir..
Bu 0.5 ma lik akım Q10,Q11,Q12,Q13,Q14,Q15,Q16,Q17,Q20 ve Q40 transistörlerinin
kollektörlerindende akmaktadır..
Q5 ve Q6 transistörleri pozitif çıkış gerilimi sağlayan darlington çiftidir..
Q18 ise 10 ohmluk direnç üzerinden 50 ma den fazla akım geçtiğinde çıkış pozitif akımını
azaltan sınırlama transistörüdür..
Q19 ise çıkış negatif akımımı sağlayan yükselten pnp transistördür..
c1 ise çıkış geriliminde oluşan pikleri azaltan kapasitedir..
Q11 tranzistörü Q7,Q8,Q9 üzerinde 0.5ma akım akıtarak Q4 ün beyzinde 1.5 volt gerilim oluşturur.. Bunun amacı Q3 transistörünün Maksimum Vce voltajının 1 voltu aşmamasını garanti etmektir..

Gelelim girişe..
Q1 ve Q2 akım aynasıdır..

Q3 ise IQ2kollektör - IQ1kollektör akım farkını yükseltir..
Eğer Q1 kollektör akımı yani +input akımı Q2 kollektör akımından -input akımından yüksek ise çıkış voltajı yükselir..
Eğer Q2 kollektör akımı yani -input akımı Q1 kollektör akımından +input akımından yüksek ise çıkış voltajı azalır..

[kesmez]

Üstte basit bir akım aynası görülmektedir.. Bu akım aynasının nasıl çalıştığını bize anlatan en iyi grafik ise alttaki grafiktir.. Akım aynası olarak kullanılan transistörleri beyz ve emiterleri ortak , kollektörleri farklı tek bir transistör olarak düşünebiliriz.. Bu durumda her iki transistörün Vbe gerilimleri aynı olacaktır.. Dolayısı ile kollektör akımlarıda aynı olacaktır..