Источники тока для нагрузки, один из полюсов которой имеет постоянный потенциал, отличный от потенциала общей точки

Если можно соединить один из полюсов нагрузки с положительным или отрицательным полюсами источника питания, то схема источника тока значительно упрощается (рис. 11). Эти схемы подобны схемам источников тока на транзисторах, но для исключения влияния собственных параметров транзисторов в схему введены операционные усилители. Рассмотрим схему с неинвертирующим включением ОУ (рис. 11а).

Рис. 11. Источники тока с биполярными транзисторами

Выходное напряжение ОУ устанавливается таким, что напряжение на резисторе R₁ равно U₁. (Это естественно выполняется при положительном напряжении, когда транзистор не заперт). При этом ток через резистор R₁ будет равен U₁/R₁. Выходной ток источника определится соотношением :

В это соотношение входит статический коэффициент усиления тока транзистора B. Это вызвано тем, что часть тока через резистор R₁ (т.е. эмиттерного тока транзистора) ответвляется в базу. Влияние конечного усиления по току может быть уменьшено, если использовать составной биполярный транзистор, и практически исключено, если заменить его полевым, ток затвора которого пренебрежимо мал. В этом случае

I₂ =(U₁/R₁).

На рис. 11б приведена аналогичная схема источника тока с инвертирующим включением операционного усилителя. Здесь выходной ток определяется соотношением:

I₂ = – (U₁/R₁)[(1 – (1/B)],

т.е. для нормальной работы схемы входное напряжение должно быть отрицательным. Здесь также целесообразно использование составного биполярного или полевого транзисторов.

   В схемах на рис. 11 можно соединить нагрузку с отрицательным источником питания, заменив транзистор на комплементарный. При этом изменится и полярность управляющего напряжения. Дополнительным достоинством рассмотренных источников тока является то, что диапазон изменений токов и напряжений нагрузки здесь ограничивается только областью безопасной работы транзистора и не зависит от свойств ОУ.