Co to jest lustro prądowe?
Lustro prądowe to układ elektroniczny, który „kopiuje” prąd płynący w jednej gałęzi układu do drugiej gałęzi. Najczęściej buduje się je z dwóch tranzystorów bipolarnych lub MOSFET o podobnych parametrach.
W prostym lustrze prądowym z tranzystorami NPN jeden tranzystor jest połączony tak, aby ustalić prąd odniesienia, a drugi wytwarza prąd wyjściowy o zbliżonej wartości.
Rola rezystora RIN
Rezystor RIN służy do ustawienia, czyli zaprogramowania prądu wejściowego lustra. Ponieważ prąd wyjściowy jest odwzorowaniem prądu wejściowego, RIN pośrednio programuje prąd wyjściowy.
W uproszczeniu:
- większa rezystancja RIN → mniejszy prąd odniesienia,
- mniejsza rezystancja RIN → większy prąd odniesienia,
- prąd wyjściowy zależy od prądu ustalonego w gałęzi wejściowej.
Zasada działania
W typowym układzie pierwszy tranzystor ma zwarte kolektor z bazą, dzięki czemu ustala napięcie baza-emiter. To samo napięcie jest podawane na bazę drugiego tranzystora. Jeżeli tranzystory są jednakowe i pracują w podobnych warunkach, ich prądy kolektorów są prawie równe.
Zastosowania
Lustra prądowe stosuje się m.in. w:
- wzmacniaczach operacyjnych,
- źródłach prądowych,
- układach scalonych analogowych,
- polaryzacji stopni tranzystorowych.
Najważniejsze do egzaminu
Jeśli w pytaniu pojawia się rezystor RIN w lustrze prądowym, jego funkcją jest ustalenie prądu odniesienia, a więc programowanie prądu wyjściowego. Nie służy on głównie do stabilizacji ani ograniczania napięcia wyjściowego.