موضوع مقاله: مقسم جریان | مخاطب: عمومی | لحن: دانشنامه‌ای | ساختار: عنوان، مقدمه، 3 بخش، جمع‌بندی | مقاله: | # مقسم جریان | مقدمه: در الکترونیک، مقسم جریان یک مدار خطی ساده است که یک جریان خروجی که کسری از جریان ورودی اش است، تولید می‌کند. | ## بخش 1: مقسم جریان | جریان‌ها در شاخه‌های مختلف چنین مداری همیشه به گونه ای تقسیم می‌شوند تا انرژی مصرفی کل به حداقل برسد. هرچند، نسبت توصیف کننده تقسیم جریان، امپدانس شاخه‌های در نظر گرفته شده را بر خلاف تقسیم ولتاژ که امپدانس‌های در نظر گرفته شده را در صورت قرار می‌دهد در مخرج قرار می‌دهد. به این دلیل است که در مقسم‌های جریان، کل انرژی مصرفی حداقل شده، و در نتیجه جریان‌هایی که از طریق مسیرهای کم امپدانس عبور می‌کنند، به این دلیل رابطه معکوس با امپدانس دارند. مجموع ولتاژ دور تا دور یک حلقه باید صفر بشود، بنابراین افت ولتاژ باید به‌طور مساوی در رابطه مستقیم با امپدانس تقسیم شود. به‌طور خاص اگر دو یا چند امپدانس موازی باشند، جریانی که وارد ترکیب می‌شود بین آنها در نسبت معکوس با امپدنس‌هایشان (با توجه به قانون اهم) تقسیم خواهد شد. همچنین استنباط می‌شود که اگر امپدانس‌ها مقداری برابر داشته باشند جریان به‌طور مساوی تقسیم می‌شود. مقسم جریان یک فرمول کلی برای جریان I X در مقاومت R X که موازی با یک ترکیب دیگر از مقاومت‌ها از مقامت کل RT است (به شکل ۱ نگاه کنید): که جریان کل ورودی به شبکه ترکیبی R X به موازات R T است. توجه کنید که وقتی R T از یک ترکیب موازی از مقاومت تشکیل شده باشد، می‌گوییم R 1، R 2، … و غیره، پس باید معکوس هر مقاومت برای پیدا کردن مقامت کل R Tباهم جمع شوند : حالت کلی اگر چه مقسم مقاومت رایج است، مقسم جریان ممکن است از امپدانسهای وابسته به فرکانس ساخته شود. در حالت کلی جریان IX داده شده‌است: که در آن ZT اشاره به امپدانس معادل کل مدار دارد. | ## بخش 2: مقسم جریان | استفاده از ادمیتانس به جای استفاده از امپدانس‌ها، اگر ادمیتانس (معکوس امپدانس) مورد استفاده قرار گیرد، قانون مقسم جریان می‌تواند همانند قانون مقسم ولتاژ استفاده شود. توجه داشته باشید که Y Total یک جمع ساده است، نه معکوس شدهٔ مجموع معکوس ها (همان‌طور که برای یک شبکه معمولی مقاومتی موازی انجام می‌دهید). با استفاده از فرمول زیر، جریان در مقاومت توسط زیر داده شده‌است : جایی که Z C = 1 / (jωC) امپدانس خازن و j واحد موهومی است. حاصل τ = CR به عنوان ثابت زمانی مدار شناخته می‌شود، و فرکانسی که ωCR = ۱ است، فرکانس گوشه مدار است. از آنجا که خازن در فرکانس‌های بالا دارای امپدانس صفر و امپدانس بی‌نهایت در فرکانس‌های پایین است، جریان در مقاومت در مقدار DC خود (I T)برای فرکانس‌هایی تا فرکانس گوشه باقی می‌ماند، در نتیجه برای فرکانس‌های بالاتر به سمت صفر افت می‌کند در نتیجه خازن به‌طور مؤثر مقاومت را اتصال کوتاه مدار می‌کند. مقسم جریان در جعبه آبی به ورودی (R S، R in) باعث کاهش جریان می‌شود، همان‌طور که مقسم جریان در جعبه سبز به خروجی (R out، R L) نیز باعث کاهش جریان می‌شود . هنگامی که یک تقویت کننده توسط یک پایانه نامحدود، غیر صفر و / یا توسط یک منبع غیر ایده‌آل محدود می‌شوند، بهره موثربه دلیل اثر بارگیری در خروجی و / یا ورودی کاهش می‌یابد که از روابط مقسم جریان قابل برداشت می‌باشد. تقویت کننده (جعبه خاکستری) مقاومت ورودی و مقاومت خروجی و بهره جریان ایده‌آل را دارد . با این حال، برای یک محرک نورتون مقسم جریان در ورودی تشکیل شده که جریان ورودی را به فرم زیرکاهش می دهد که به وضوح کمتر از است . | ## بخش 3: مقسم جریان | به همین ترتیب برای یک اتصال کوتاه در خروجی، تقویت کننده یک جریان خروجی به اتصال کوتاه انتقال می‌دهد . اما زمانی که مقاومت بار RL غیر صفر است، جریان تحویلی به بار توسط تقسیم جریان به ارزش زیر کاهش میابد ترکیب این نتایج، بهره جریان ایده‌آل به همراه یک محرک ایده‌آل پیاده می‌شود و اتصال کوتاه بار به بهره لود شده کاهش می‌یابد: نسبت مقاومت در بیان بالا به نام عوامل بارگیری نامیده می‌شود. در حالت کلی تر که در آن تقویت کننده توسط دو پورتنشان داده شده‌است، ورودی مقاومت تقویت کننده به بار، و خروجی مقاومت به امپدانس منبع بستگی دارد. عوامل بارگیری در این موارد باید تقویت کننده امپدانس های صحیح شامل این تأثیرات دو جانبه را به کار بگیرد. برای مثال استفاده تقویت کننده تک جانه جریان از شکل ۳ ،متناظر با شبکه دو جانبه دو پورت نشان داده شده در شکل ۴ بر اساس پارامترهایی_ ثانیه هستند. انجام تجزیه و تحلیل این مدار، بهره جریان با باز خورد به صورت زیر تعریف میشود : بدین معنی که، بهره جریان ایده‌آل نه تنها به وسیله عوامل بارگیریی، بلکه به دلیل ماهیت دو جانبه دو پورته با عامل دیگر (1 + β (R L / R S) Loaded)، که نمونه ای از مدارهای تقویت کننده بازخورد منفی است، کاهش میابد. عامل β (R L / R S) بازخورد جاری است که توسط بازخورد منبع ولتاژ بهره ولتاژ β V / V ارائه شده‌است. | ## جمع‌بندی | به عنوان مثال، برای یک منبع ایده‌آل با R S = ∞ Ω، بازخورد ولتاژ هیچ تأثیری ندارد و برای R L = ۰ Ω، ولتاژ بار صفر وجود دارد، و دوباره بازخورد را غیرفعال می‌کند.