Tipos de fuente de corriente

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INSTITUTO TECNOLOGICO DE TUXTLA GUTIERREZ
ITTG

Carrera: ING. ELECTRONICA

Materia: ELECTRONICA ANALOGICA II

Trabajo: INVESTIGACION
“FUENTES DE CORRIENTE”.

Tuxtla Gutiérrez, Chiapas. A Martes 13 de Abril del 2010.
“Fuentes de Corriente”`

Las fuentes de corriente son ampliamente utilizadas en circuitos eléctricos integrados como elementos de polarización y como cargas activas enetapas amplificadoras. Estas fuentes en polarización resultan mas insensibles a variaciones de las tensiones de polarización y de la temperatura, y son mas económicas que los elementos resistivos en términos de área de ocupación, especialmente cuando las corrientes son bajas. Las fuentes de corriente como cargas activas proporcionan resistencias incrementales de alto valor resultando etapasamplificadoras con elevada ganancia operando incluso con bajos niveles de tensiones de polarización. Así la ganancia típica en tensión de una etapa en emisor común es AV≈–hfeRC/hie. Para obtener una gran ganancia, debe utilizarse una RC muy grande que resulta un solución inviable en un circuito integrado por dos motivos:

✓ Una resistencia de difusión alta ocupa un area prohibitiva y una RC grandetiene una caída de tensión muy elevada que complicar? la polarización del amplificador.

✓ Las fuentes de corriente eliminan ambos inconvenientes y permiten lograr ganancias del orden de 10.000 en una simple etapa con carga de corriente.

Espejo de corriente bipolar

La forma mas simple de una fuente de corriente es la basada en un espejo de corriente. El espejo de corriente estaconstituido por una asociación de dos transistores idénticos que tienen la misma tensión VBE tal como se muestra en la figura 5.1.a. El transistor Q1 esta operando en modo diodo (colector y base cortocircuitada) y por ello en numerosas ocasiones se puede ver representado según el esquema de la figura 5.1.b. Ambos circuitos se comportan como una fuente de corriente de valor Io.

[pic]

Transistor en laregion lineal que relaciona la IC con la tensión VBE, de forma que

[pic]

En un espejo de corriente las tensiones VBE de Q1 y Q2 son iguales y, al ser transistores idénticos, IS1=IS2. Por consiguiente, la ecuación 5.1 indica que ambas intensidades de colector deben ser iguales IC1=IC2=Io. De ahí el nombre de espejo de corriente: la corriente de colector de ambos transistores es la misma, deforma que si varia la corriente de uno de ellos tiene “reflejo” en el otro. En la base de estos transistores se verifica que

[pic]

y como la corriente de colector es idéntica en ambos transistores y dado que operan en la region lineal (IC=?B), se puede despejar IC1 de la ecuación 5.2 resultando que

[pic]

Siendo

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En el caso de que ?>> 1, la ecuación 5.3 se reduce a

[pic]La ecuación 5.5 se cumple siempre que Q1 y Q2 sean transistores idénticos con las mismas características eléctricas. En general, no es posible conseguir un buen espejo de corriente utilizando transistores discretos debido a la dispersión de parámetros que tienen estos dispositivos. Los mejores resultados se obtienen en circuitos integrados cuando se fabrican situando a los transistores muypróximos entre si con idéntica geometría.

[pic]
Una fuente de corriente ideal debe suministrar una corriente constante con independencia de la tensión de salida. Sin embargo, en las fuentes de corriente reales su corriente de salida varía con la tensión de salida. Esta dependencia esta relacionada con la resistencia de salida del transistor. La figura 5.2 representa la curva de operación de Q2 conVBE2=Cte fijada por la corriente del transistor Q1 en el espejo de corriente de la figura 5.1.a, suponiendo al transistor ideal (recta horizontal con resistencia de salida ∞) y real (su resistencia de salida esta especificada por pendiente de la recta de valor 1/Ro). Si se considera un transistor ideal sin resistencia de salida, la intensidad Io es independiente de la VCE, es decir, de la tensión...
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