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Titolo: generatore di corrente

Salve a tutti.
Vorrei comrpendere come funziona un generatore di corrente. Non mi 
riferisco, ovviamente ad un caso ideale, dove non ci sono problemi: viene 
erogata corrente come si vuole. In un caso concreto, però, come funziona un 
tale componente attivo? Se ad esempio lo collego con una resistenza, 
immagino che affinche' possa passare la corrente I impostata, per la legge 
di Ohm, il generatore di corrente dovrà produrre una ddp pari a RI. E' 
corretto? Un generatore ideale fa questo istantaneamente, ossia da corrente 
di intensità zero a corrente di intensità I, si passa all'istante, idem per 
la ddp. Ma in quello reale suppongo vi siano dei tempuscoli fnecessari per 
portare il circuito "a regime". E' corretto? Se no, come vanno le cose?
Grazie 

Angelo ha scritto:

Prendiamo un esempio classico in elettronica, se perdonate la mia ASCII
art (che si vede un po' meglio con un carattere largo e non
proporzionale):
----+----------+--------------- Vcc
    |          |
    /          /
    \  RZ      \   RC
    /          /
    \          \
    |          |
    |          |
    |          | c
    |       b|/
    +--------|    T
    |        |\
    |          v e
    _          |
    /          /
   ---  Z      \  Re
   \ /         /
   ---         \
    |          |
----+----------+---------------- GND
Lo Zener Z alimentato tramite RZ tiene la base del transistor  T (NPN)
a tensione costante (Vb)rispetto a terra.
L'emitter (e) di T sara' anch'esso a tensione costante Ve ( o quasi )
rispetto a terra: una Vbe sotto Vb cioe' 0,8 V piu' basso di Vb nel
caso del silicio.
Quindi Re e' soggetto a tensione costante e lascia di conseguenza
scorrere una corrente costante Ie. Quest'ultima, moltiplicata per
l'alfa del transistor scorre anche nel collettore e quindi in RC in
maniera praticamente indipendente da RC e questo finche' RC non divine
abbastanza grande da saturare il transistor: Ic = alfa Ie
Insomma la resistenza RC e' attaccata a un generatore abbastanza ideale
di corrente nel  campo di tensioni fra 0 e Vcc - Ve - Vcesat
Con Ve tensione dell'emitter, Vcesat tensione di saturazione di T
(dell'ordine di 0,2 0,4 V)
I tempi di "regolazione" di questo circuito sono molto veloci,
dell'ordine dell'inverso dell'alfa cutoff del transistor (con
transistori per AF dell'ordine dei nanosecondi o frazioni).
Questo e' un esempio minimo.
Per le vecchie illuminazioni stradali, con le lampade collegate in
serie tra loro, si usavano 
p.es
. trasformatori a flusso disperso o
addirittura metadinamo che pero' sarebbe troppo lungo spiegare in un
post.
Ovviamente i tempi di reazione di questi apperecchi elettromagnetici
sono di svariati ordini di grandezza inferiori a quelli del transistor.
Saluti
Mino Saccone

 tale componente attivo?
Mi sono informato in merito proprio pochi giorni fa.. allora per
costruire un generatore
di corrente e' sufficiente costruire un generatore di f.e.m. con
resistenza interna elevatissima, infatti,
se dispongo di un generatore di f.e.m. e vi metto in serie una
resistenza molto grande, 1 mega ohm per es., allora qualsiasi altro
dipolo colleghi ad un generatore siffatto questo non modifichera' la
corrente erogata dal generatore con in serie la resistenza molto
grande.


 proporzionale):
cut
Ciao Mino,
purtroppo non so come sia fatto un transistor e così non ho capito ninete 
della tua spiegazione.
Allora mi domando: quella proposta da Nyco, tu, la ritieni valida? Io non 
saprei giudicarla, ma mi sembra molto ragionevole.
Ad ogni modo, a me interessa sapere due cose:
1) se collego un generatore di corrente ad una resistenza, cosa avviene? La 
ddp ai capi di questa deve istantaneamente salire al valore che, secondo 
Ohm, permette il passaggio di quella corrente attraverso al R data. Giusto 
fin qui?
2) Immagino, quindi, che il generatore di corrente, comunque sia fatto, 
debba incrementare la ddp ai suoi estremi fino a che attraverso R  passi la 
corrente impostata. Se il generatore fosse come quello descritto da Nyco, 
basterebbe ridurre la resistenza interna, che deve però rimanere sempre 
enormemente maggiore di quella del dipolo (resistore, nel nostro esempio), 
oppure aumentare la fem del generatore. Insomma: o il generatore di corrente 
aumenta la ddp ai morsetti del dipolo o credo sia difficile farvi passare 
corrente. E credo che questa ddp venga raggiunta ne''ordinie di pochissimo 
tempo. In change-step...
3) infine: se al posto della R metto un condensatore, dovrei avere che il 
mio generatore comincia ad erogare corrente, sempre agendo sulla ddp. Solo 
che adesso il condensatore aumentera la sua tensione linearmente col tempo. 
E adesso la cosa mi confonde, perchè...non so come dirlo, non capisco più 
sel ala tensione sia il condensatore o il generatore a stabilirla. Di certo 
entrambi, essendo in "parallelo" devono avere la stessa ddp. Allora ho 
pensato che se il generatore di corrente si mettesse ad incrementare la ddp, 
partendo da zero, in maniera lineare col tempo, si otterrebbe proprio una 
corrente capacitativa costante. Certo, il valore della capacità, dirà al 
generatore se ha scelto la pendenza giusta per l'incremento della ddp nel 
tempo.
Potrebbe andare? Magari anxche solo in linea di prinicpio...
Grazie mille 


Abbastanza bene, infatti ci siamo praticamentye su tutto
Saluti
Mino Saccone

 grande.
dipende, come dicevo sopra, dal valore della resistenza di carico.
Alla faccia del "qualsiasi altro dipolo", una semplice resistenza di
valore R (uguale alla resistenza parallela di Norton) ti fa crollare
il valore del tuo generatore di corrente alla metà.
Generalmente i generatori di corrente sono progettati per erogare
una certa corrente fino ad un determinato carico. Se e' troppo basso,
la corrente erogata crolla e tende a scorrere sulla resistenza in
parallelo
di Norton.
In microelettronica quello che si fa sono circuiti a transistor grosso
modo come quello che ti e' stato mostrato da Mino Saccone e sono
dimensionati fino ad un valore minimo del carico perche' poi
il transistor esce fuori dal suo regime di funzionamento corretto.
Per aumentare di parecchio la resistenza di uscita (la Norton
equivalente) si utilizzano alcuni trucchi che pero' limitano la
dinamica di funzionamento del tuo generatore, restringendo
ulteriormente il valore del carico su cui puoi far funzionare il
tuo generatore.
Nei bipolari il problema e' meno sentito perché hanno una dinamica di
collettore relativamente elevata, ma nei MOS il problema della
dinamica ("compliance" in inglese, in italiano non so come si
traduce correttamente) e' molto piu' sentito e limita severamente
il valore minimo di carico consentito, soprattutto nei circuiti
low-voltage.
Si usano allora accorgimenti speciali per ovviare anche a questo
secondo problema, rendendo questi generatori di corrente abbastanza
complicati (poi si chiedono ovviamente stabilita' in temperatura,
reiezione all'alimentazione, reiezione alla variazione di carico,
stabilita' che se sono male progettati oscillano e fettine di culo
varie, immancabilmente non troppo fine e vicino all'osso... )
maitre Aliboron.

 grande.
Come ho detto a Mino, la tua spiegazione mi piace. Però non risentirti se ho 
chiesto conferma a Mino, perchè lo leggo sempre e so che è molto preparato. 
Nulla togliendo  ate...ci mancherebbe. Ad ogni buon conto ho simulato con 
una batteria a fem altissima + R elevatissima in serie, usati come 
generatore di corrente: realmente funziona come un generatore a intensità 
costante. Sarà un artificio, ma funziona. Certo, se sostituisco la 
resistenza con un condensatore e prendo un valore di RC non idoneo, non 
riesco a vedere una relazione lineare tra tensione e tempo, e quindi una 
corrente costante. Ma se RC è abbastanza grande rispetto al tempo in cui 
voglio applicare il mio transitorio di corrente, beh...la relazione diviene 
lineare.
Grazie 

 in saturazione o addirittura a rottura.
Perfetto e grazie di tutto
Angelo 

Tra le righe e' stato gia' detto, ma fatemi essere piu' esplicito...
Il gen. di corrente fatto con una grossa resistenza in serie funziona,
ma e' sommamente antieconomico.
Supponiamo ad es. di voler avere un gener. da 1 mA, che funzioni con
un carico da 0 a 1000 ohm con una variazione di corrente minore
dell'1%.
In questo caso la resistenza in serie dovrebbe essere di almeno 100
kohm, e il gen. di tensione dovrebbe assicurare 100 volt, di cui
soltanto 1 volt al massimo sarebbe disponibile sul carico.
Lascio ad Angelo di calcolarsi il rendimento ;-)
Il "complicato" circuito a transistor di Mino, e le ancor piu'
complicate allusioni di maitre Aliboron si riferiscono a soluzioni che
abbiano un buon comportamento da vari punti di vista, unito a
rendimento accettabile.
Termino con una domanda.
Confesso con tristezza di aver dimenticato quasi tutto, ma un tempo so
di aver usato come gen. di corrnte un JFET, con un circuito assai piu'
semplice di quello di Mino; forse una sola resistenza.
Qualcuno mi rinfrescherebbe la memoria?
-- 
Elio Fabri

 Lascio ad Angelo di calcolarsi il rendimento ;-)
Caro Elio, io ho dovuto ricorrere ad una batteria da qualche megavolt per 
avere i pochi volt ai capi del generatore....
Parlo del simulatore, eh...! ;-)
Grazie 

 Qualcuno mi rinfrescherebbe la memoria?
Forse una cosa del genere (ASCII art alla Mino Saccone :-) ?
----+-----------+--------------- Vcc
    |           |
    |           /
    |           \  R1
    |           /
    |           \
    |           |
    |           |
    |        |  |
    |        |<-+
    +--------|
             |--+
             |  |
                |
                /
                \  R2
                /
                \
                |
----------------+---------------- GND
Pero' mi sa che ci vuole qualcosa che gli impedisca di cadere nella
condizione patologica "0 tensione / 0 corrente"
Pleg

Angelo ha scritto:

Ciao Angelo, che programma/applet di simulazione utilizzi?
Domenico

 Ciao Angelo, che programma/applet di simulazione utilizzi?
Sto usando l'ultima realase di pspice, della orcad.
La tua è stata l'idea più semplice, ma anche quella più pratica ai miei 
fini.
Grazie mille 

 Qualcuno mi rinfrescherebbe la memoria?
Horowitz, Hill
The Art of Electronics
2nd Ed.
A p.127 la figura 3.19 mostra un esempio di generatore di corrente 
variabile realizzato con un JFET. La corrente viene assorbita dal drain 
e la resistenza è posta tra source e gate.
Quest'ultimo è a massa.
saluti,
Peltio
-- 
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http://mathworld.wolfram.com
 trovi un riferimento in continua crescita. 
 Annuncio sponsorizzato dalla LIPSISC (Lega Internettiana per la 
Protezione dei Siti di Interesse Scientifico Conoscitivo). Aut. Min. 
rich.

 Qualcuno mi rinfrescherebbe la memoria?
Il modo piu` semplice per fare un generatore di corrente con un jfet e` 
di collegare insieme gate e source, e mettere il bipolo risultante 
(drain da una parte a gate-source dall'altra) in serie al carico. La 
corrente che si ottiene e` la corrente di saturazione del dispositivo, 
Idss.
Il jfet, se la tensione drain source e` abbastanza alta, si comporta 
naturalmente come generatore di corrente, il cui valore dipende dalla 
tensione gate source Vgs, secondo una legge approssimativamente 
quadratica (Id=Idss (1-Vgs/Vp)^2 Vp e` la tensione di strozzamento o 
pinch off del dispositivo).
Con Vgs=0 si ottiene la corrente massima che puo` passare per il canale. 
Se si mette una resistenza fra source e 0V, e si collega il gate allo 
0V, si puo` ridurre quanto si vuole la corrente generata.
Perche' il jfet si comporti come generatore di corrente, cioe` valga la 
relazione di prima, la tensione drain source Vds deve essere maggiore 
della tensione gate source Vgs meno quella di strozzamento Vp. Per un 
mos a canale n, Vp e` negativa, cosi` come Vgs, mentre Vds e` positiva.
Ciao
-- 
Franco
Wovon man nicht sprechen kann, darüber muß man schweigen.
(L. Wittgenstein)

 Quest'ultimo è a massa.
Grazie a tutti e due. Si', era quello...
Pero' a Pleg obietterei due pignolerie:
1) Non scriverei Vcc ma Vss.
2) Il simbolo del JFET lo farei cosi'
      |           |     |           |
      |        |  |     |        |  |
      |        |--+     |        |--+
      +-----<--|	       +------->|	
               |--+              |--+
               |  |              |  |
                  |                 |
Il primo se a canale p, il secondo se a canale n.
Il tuo schema, se assumiamo che sia Vss>0, si riferisce al canale p.
Pero' non sono sicuro che in pratica i due tipi di canale siano
equivalenti...
Io ho sempre visto JFET a canale n.
 
-- 
Elio Fabri

 ...
Grazie anche a te. Ora so di nuovo tutto :-))
 
-- 
Elio Fabri


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Inviato via 
http://arianna.libero.it/usenet/

 possa fungere da generatore di corrente.
Ce ne sono tantissimi. Un esempio classico è rappresentato dalla
coppia differenziale, che costituisce forse il cuore funzionale di un
amplificatore operazionale. Si tratta di due transistor con
l'emettitore collegato insieme (mi riferisco ovviamente al caso di una
coppia di BJT, ma nulla impedisce di fare una coppia differenziale a
JFET o a MOSFET) ed alimentati grazie ad un generatore di corrente.
Uno dei parametri chiave di un buon amplificatore operazionale è il
rapporto di reiezione di modo comune, che dipende molto dalla qualità
del circuito utilizzato per polarizzare la coppia differenziale. In
particolare questo parametro è determinato dalla resistenza
equivalente Norton, che deve essere la più alta possibile (un
generatore di corrente ideale ha una resistenza infinita).
Per curiosità, riporto che oltre al JFET polarizzato come visto sopra
ed alla pompa di corrente a BJT, esistono innumerevoli soluzioni
utilizzate a seconda dei casi che hanno dei vantaggi a seconda dei
contesti. Negli operazionali si usano molto degli specchi di corrente
più o meno complicati (la versione di base è realizzata con due
transistor di cui uno collegato a diodo), capaci di "specchiare" una
corrente, ovvero di polarizzare un circuito con una corrente calcolata
a partire di una corrente di riferimento.
Qualora serva un generatore di corrente capace di fornire qualche
centinaio di milliamper ed anche qualche amper, nel datasheet di molti
regolatori di tensione (LM317, uA7805, per esempio) si trovano degli
esempi di utilizzo come generatori di corrente.

 configurazione al posto di un diodo. 
Se stai pensando a questi diodi (o altri simili) 
http://www.vishay.com/docs/70195/70195.pdf
in realta` sono dei jfet con una resistenza.


 esempi di utilizzo come generatori di corrente.
Ma sono circuiti complicati? Si trovano sul Milman?
Grazie per l'amplia risposta, mi dovro' documentare,
e questo e' importante.


 Ma sono circuiti complicati? Si trovano sul Milman?
Non lo so, non ho il libro sottomano, non credo. Comunque non sono
affatto circuiti complicati (o perlomeno, per chi deve montarli),
perché il regolatore integrato fa praticamente tutto! Basta comunque
che ti scarichi un datasheet di uno di questi componenti. Sono
stabilizzatori di tensione, che fanno in modo di avere una tensione
costante ed hanno sostanzialmente un piedino di riferimento (e di
alimentazione). Se questo piedino è collegato a massa (oppure su un
partitore, nel caso del LM317), si comportano come dei generatori di
tensione costante. Se questo piedino è usato per mantenere una caduta
di potenziale costante su una resistenza, il risultato è quello di
ottenere un generatore di corrente:
http://focus.ti.com/lit/ds/symlink/ua7805.pdf
(figura 4 a pag. 7)
Ovviamente, esistono dei limiti perché la tensione di alimentazione
del tutto non è infinita, ecc...


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Inviato via 
http://arianna.libero.it/usenet/

 ad usare questo accrocchio come generatore di corrente?
Non puoi, difatti. Guarda bene come sono collegati i piedini del 7805
nel datasheet che ti ho indicato. Nei limiti del possibile, il 7805 fa
di tutto per regolare una corrente che corrisponde ad una caduta di 5V
sulla resistenza, sempre trascurando la poca corrente che transita nel
piedino di riferimento e di massa.