विद्युत धारा स्रोत

एक वर्तमान स्रोत एक इलेक्ट्रॉनिक सर्किट है जो एक विद्युत प्रवाह को वितरित या अवशोषित करता है जो इसके पार वोल्टेज से स्वतंत्र होता है।

एक वर्तमान स्रोत एक वोल्टेज स्रोत का द्वैत (विद्युत सर्किट) है। 'करंट सिंक' शब्द का प्रयोग कभी-कभी नकारात्मक वोल्टेज आपूर्ति से प्राप्त स्रोतों के लिए किया जाता है। चित्रा 1 विद्युत भार को चलाने वाले आदर्श वर्तमान स्रोत के लिए योजनाबद्ध प्रतीक दिखाता है। दो प्रकार हैं। एक स्वतंत्र करंट सोर्स (या सिंक) निरंतर करंट देता है। आश्रित करंट सोर्स करंट देता है जो सर्किट में किसी अन्य वोल्टेज या करंट के समानुपाती होता है।

पृष्ठभूमि

 * - संरेखित करें = केंद्र
 * शैली="padding: 1em 2em 0;"| [[Image:Voltage Source.svg]]
 * शैली="padding: 1em 2em 0;"| [[Image:Current Source.svg]]
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 * वोल्टेज स्रोत
 * वर्तमान स्रोत
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 * शैली="padding: 1em 2em 0;"| [[Image:Voltage Source (Controlled).svg]]
 * शैली="padding: 1em 2em 0;"| [[Image:Current Source (Controlled).svg]]
 * - संरेखित करें = केंद्र
 * नियंत्रित वोल्टेज स्रोत
 * नियंत्रित वर्तमान स्रोत
 * - संरेखित करें = केंद्र
 * शैली="padding: 1em 2em 0;"| [[Image:Battery symbol.svg]]
 * शैली="padding: 1em 2em 0;"| [[Image:Cell.svg]]
 * - संरेखित करें = केंद्र
 * कोशिकाओं की बैटरी (बिजली)
 * एक कोशिका

एक आदर्श करंट सोर्स करंट उत्पन्न करता है जो इसके पार वोल्टेज परिवर्तन से स्वतंत्र होता है। आदर्श वर्तमान स्रोत गणितीय मॉडल है, जिसे वास्तविक उपकरण बहुत करीब से संपर्क कर सकते हैं। यदि किसी आदर्श धारा स्रोत से प्रवाहित धारा को किसी परिपथ में किसी अन्य चर से स्वतंत्र रूप से निर्दिष्ट किया जा सकता है, तो इसे स्वतंत्र धारा स्रोत कहा जाता है। इसके विपरीत, यदि आदर्श धारा स्रोत के माध्यम से धारा किसी अन्य वोल्टेज या सर्किट में वर्तमान द्वारा निर्धारित की जाती है, तो इसे आश्रित या नियंत्रित वर्तमान स्रोत कहा जाता है। इन स्रोतों के प्रतीक चित्र 2 में दिखाए गए हैं।

एक आदर्श धारा स्रोत का आंतरिक प्रतिरोध अनंत होता है। शून्य करंट वाला स्वतंत्र करंट स्रोत आदर्श ओपन सर्किट (बहुविकल्पी) के समान है। आदर्श धारा स्रोत में वोल्टेज पूरी तरह से उस सर्किट से निर्धारित होता है जिससे यह जुड़ा हुआ है। शॉर्ट सर्किट से कनेक्ट होने पर, शून्य वोल्टेज होता है और इस प्रकार शून्य विद्युत शक्ति प्रदान की जाती है। जब लोड प्रतिरोध से जुड़ा होता है, तो वर्तमान स्रोत वोल्टेज को इस तरह से प्रबंधित करता है जैसे कि वर्तमान स्थिर रहता है; इसलिए आदर्श वर्तमान स्रोत में स्रोत के पार वोल्टेज अनंत तक पहुंच जाता है क्योंकि लोड प्रतिरोध अनंत (एक खुला सर्किट) तक पहुंचता है।

कोई भी भौतिक वर्तमान स्रोत आदर्श नहीं है। उदाहरण के लिए, ओपन सर्किट पर लागू होने पर कोई भी भौतिक वर्तमान स्रोत संचालित नहीं हो सकता है। दो विशेषताएं हैं जो वास्तविक जीवन में वर्तमान स्रोत को परिभाषित करती हैं। इसका आंतरिक प्रतिरोध है और दूसरा इसका अनुपालन वोल्टेज है। अनुपालन वोल्टेज अधिकतम वोल्टेज है जो वर्तमान स्रोत लोड को आपूर्ति कर सकता है। किसी दिए गए लोड रेंज में, कुछ प्रकार के वास्तविक वर्तमान स्रोतों के लिए लगभग अनंत आंतरिक प्रतिरोध प्रदर्शित करना संभव है। हालाँकि, जब वर्तमान स्रोत अपने अनुपालन वोल्टेज तक पहुँच जाता है, तो यह अचानक वर्तमान स्रोत बनना बंद कर देता है।

सर्किट विश्लेषण में, परिमित आंतरिक प्रतिरोध वाले वर्तमान स्रोत को उस प्रतिरोध के मान को आदर्श वर्तमान स्रोत (नॉर्टन समकक्ष सर्किट) में रखकर तैयार किया जाता है। हालांकि, यह मॉडल केवल तभी उपयोगी होता है जब वर्तमान स्रोत इसके अनुपालन वोल्टेज के भीतर काम कर रहा हो।

कार्यान्वयन
एक आदर्श वर्तमान स्रोत का अनुमान लगाने वाले वास्तविक घटकों का निर्माण कई तरीकों से किया जा सकता है।

निष्क्रिय वर्तमान स्रोत
सबसे सरल गैर-आदर्श वर्तमान स्रोत में प्रतिरोधक के साथ श्रृंखला में वोल्टेज स्रोत होता है। ऐसे स्रोत से उपलब्ध धारा की मात्रा, वोल्टेज स्रोत के आर-पार वोल्टेज के अनुपात से प्रतिरोधक के प्रतिरोध (ओम का नियम; $I = V/R$) करंट का यह मान केवल शून्य वोल्टेज ड्रॉप के साथ उसके टर्मिनलों (एक शॉर्ट सर्किट, अपरिवर्तित संधारित्र, चार्ज प्रारंभ करनेवाला, वर्चुअल ग्राउंड सर्किट, आदि) के साथ लोड तक पहुंचाया जाएगा। वर्तमान में गैर-शून्य वोल्टेज (ड्रॉप) के साथ लोड किया गया ) इसके टर्मिनलों के पार (एक परिमित प्रतिरोध वाला रैखिक या अरेखीय अवरोधक, आवेशित संधारित्र, अपरिवर्तित प्रारंभ करनेवाला, एक वोल्टेज स्रोत, आदि) हमेशा अलग होगा। यह प्रतिरोध के पार वोल्टेज ड्रॉप के अनुपात (रोमांचक वोल्टेज और लोड के पार वोल्टेज के बीच का अंतर) के अनुपात द्वारा दिया जाता है।

लगभग एक आदर्श धारा स्रोत के लिए, रोकनेवाला का मान बहुत बड़ा होना चाहिए, लेकिन इसका तात्पर्य यह है कि, एक निर्दिष्ट धारा के लिए, वोल्टेज स्रोत बहुत बड़ा होना चाहिए (प्रतिरोध और वोल्टेज अनंत तक जाने की सीमा में, वर्तमान स्रोत आदर्श बन जाएगा और करंट लोड के पार वोल्टेज पर बिल्कुल भी निर्भर नहीं होगा)। इस प्रकार, दक्षता कम है (प्रतिरोधक में बिजली की कमी के कारण) और इस तरह से एक 'अच्छा' वर्तमान स्रोत का निर्माण करना आमतौर पर अव्यावहारिक है। फिर भी, अक्सर ऐसा होता है कि जब निर्दिष्ट करंट और लोड प्रतिरोध छोटा होता है तो ऐसा सर्किट पर्याप्त प्रदर्शन प्रदान करेगा। उदाहरण के लिए, 4.7 kΩ रोकनेवाला के साथ श्रृंखला में एक 5 वी वोल्टेज स्रोत की लगभग निरंतर धारा प्रदान करेगा 1 mA ± 5% 50 से 450 Ω की सीमा में लोड प्रतिरोध के लिए।

वैन डे ग्रैफ जनरेटर ऐसे उच्च वोल्टेज करंट स्रोत का एक उदाहरण है। यह अपने बहुत ही उच्च आउटपुट वोल्टेज के साथ-साथ अपने उच्च आउटपुट प्रतिरोध के कारण लगभग निरंतर चालू स्रोत के रूप में व्यवहार करता है और इसलिए यह सैकड़ों हजारों वोल्ट (या यहां तक ​​​​कि दसियों मेगावोल्ट (बहुविकल्पी) तक किसी भी आउटपुट वोल्टेज पर समान कुछ माइक्रोएम्पियर की आपूर्ति करता है। s) बड़े प्रयोगशाला संस्करणों के लिए।

नकारात्मक प्रतिक्रिया के बिना सक्रिय वर्तमान स्रोत
इन सर्किटों में नकारात्मक प्रतिक्रिया के माध्यम से आउटपुट करंट की निगरानी और नियंत्रण नहीं किया जाता है।

वर्तमान-स्थिर अरेखीय कार्यान्वयन
स्थिर इनपुट मात्रा (वर्तमान या वोल्टेज) द्वारा संचालित होने पर वे सक्रिय इलेक्ट्रॉनिक घटकों (ट्रांजिस्टर) द्वारा कार्यान्वित किए जाते हैं जिनमें वर्तमान-स्थिर नॉनलाइनियर आउटपुट विशेषता होती है। ये सर्किट गतिशील प्रतिरोधों के रूप में व्यवहार करते हैं जो वर्तमान विविधताओं की भरपाई के लिए अपने वर्तमान प्रतिरोध को बदलते हैं। उदाहरण के लिए, यदि लोड अपने प्रतिरोध को बढ़ाता है, तो सर्किट में एक निरंतर कुल प्रतिरोध बनाए रखने के लिए ट्रांजिस्टर अपने वर्तमान आउटपुट प्रतिरोध (और इसके विपरीत) को कम कर देता है।

इलेक्ट्रॉनिक सर्किट में सक्रिय वर्तमान स्रोतों के कई महत्वपूर्ण अनुप्रयोग हैं। वे अक्सर एनालॉग इंटीग्रेटेड सर्किट (जैसे, एक डिफरेंशियल एम्पलीफायर # लॉन्ग-टेल्ड पेयर) में ओमिक रेसिस्टर्स के स्थान पर एक करंट उत्पन्न करने के लिए उपयोग किए जाते हैं जो पूरे लोड में वोल्टेज पर थोड़ा निर्भर करता है।

एक निरंतर इनपुट करंट या वोल्टेज द्वारा संचालित सामान्य एमिटर कॉन्फ़िगरेशन और एक निरंतर वोल्टेज द्वारा संचालित सामान्य स्रोत (कॉमन कैथोड) स्वाभाविक रूप से वर्तमान स्रोतों (या सिंक) के रूप में व्यवहार करता है क्योंकि इन उपकरणों का आउटपुट प्रतिबाधा स्वाभाविक रूप से उच्च है। साधारण करंट मिरर का आउटपुट हिस्सा ऐसे करंट सोर्स का एक उदाहरण है जो व्यापक रूप से इंटीग्रेटेड सर्किट में इस्तेमाल होता है। कॉमन बेस, कॉमन गेट और कॉमन ग्रिड कॉन्फ़िगरेशन निरंतर चालू स्रोतों के रूप में भी काम कर सकते हैं।

एक JFET को उसके स्रोत से उसके द्वार को बांधकर वर्तमान स्रोत के रूप में कार्य करने के लिए बनाया जा सकता है। तब प्रवाहित धारा है $I_{DSS}$ एफईटी की। इन्हें पहले से बने इस कनेक्शन के साथ खरीदा जा सकता है और इस मामले में उपकरणों को निरंतर चालू डायोड या निरंतर चालू डायोड या वर्तमान सीमित डायोड (सीएलडी) कहा जाता है। एक एन्हांसमेंट-मोड NMOS लॉजिक|N-चैनल MOSFET (मेटल-ऑक्साइड-सेमीकंडक्टर फील्ड-इफेक्ट ट्रांजिस्टर) का उपयोग नीचे सूचीबद्ध सर्किट में किया जा सकता है।

वोल्टेज कार्यान्वयन के बाद
एक उदाहरण: बूटस्ट्रैपिंग (इलेक्ट्रॉनिक्स) वर्तमान स्रोत।

वोल्टेज मुआवजा कार्यान्वयन
सरल #पैसिव करंट सोर्स तभी आदर्श होता है जब उस पर वोल्टेज शून्य हो; इसलिए समानांतर नकारात्मक प्रतिक्रिया को लागू करके वोल्टेज मुआवजे को स्रोत में सुधार के लिए माना जा सकता है। फीडबैक के साथ ऑपरेशनल एम्पलीफायर अपने इनपुट में वोल्टेज को कम करने के लिए प्रभावी ढंग से काम करते हैं। इसका परिणाम इनवर्टिंग इनपुट को वर्चुअल ग्राउंड बनाने में होता है, जिसमें करंट फीडबैक, या लोड और पैसिव करंट सोर्स से चलता है। इनपुट वोल्टेज स्रोत, रोकनेवाला, और op-amp मूल्य के साथ एक आदर्श वर्तमान स्रोत का गठन करता है, $I_{OUT} = V_{IN}/R$. वर्तमान-से-वोल्टेज कनवर्टर#Op-amp कार्यान्वयन और एक परिचालन एम्पलीफायर अनुप्रयोग#इनवर्टिंग एम्पलीफायर|ऑप-एम्प इनवर्टिंग एम्पलीफायर इस विचार के विशिष्ट कार्यान्वयन हैं।

फ्लोटिंग लोड इस सर्किट समाधान का एक गंभीर नुकसान है।

वर्तमान मुआवजा कार्यान्वयन
एक विशिष्ट उदाहरण हाउलैंड वर्तमान स्रोत हैं और इसके व्युत्पन्न डेबू इंटीग्रेटर। अंतिम उदाहरण (चित्र 1) में, हाउलैंड वर्तमान स्रोत में एक इनपुट वोल्टेज स्रोत होता है, $V_{IN}$, एक सकारात्मक रोकनेवाला, आर, एक भार (संधारित्र, सी, प्रतिबाधा के रूप में कार्य करता है $Z$) और एक नकारात्मक प्रतिबाधा कनवर्टर INIC ($R_{1} = R_{2} = R_{3} = R$ और op-amp)। इनपुट वोल्टेज स्रोत और रोकनेवाला R एक अपूर्ण करंट सोर्स पासिंग करंट का गठन करते हैं, $I_{R}$ लोड के माध्यम से (छवि। स्रोत में 3)। INIC एक दूसरे करंट सोर्स के रूप में काम करता है जो करंट की मदद करता है, $I_{−R}$, भार के माध्यम से। नतीजतन, लोड के माध्यम से बहने वाली कुल धारा स्थिर होती है और इनपुट स्रोत द्वारा देखी जाने वाली सर्किट प्रतिबाधा बढ़ जाती है। हालाँकि हाउलैंड के वर्तमान स्रोत का व्यापक रूप से उपयोग नहीं किया जाता है क्योंकि इसके लिए चार प्रतिरोधों का पूरी तरह से मिलान करने की आवश्यकता होती है, और इसकी प्रतिबाधा उच्च आवृत्तियों पर गिरती है।

ग्राउंडेड लोड इस सर्किट सॉल्यूशन का एक फायदा है।

नकारात्मक प्रतिक्रिया वाले वर्तमान स्रोत
उन्हें निरंतर इनपुट वोल्टेज स्रोत (यानी, एक नकारात्मक प्रतिक्रिया वोल्टेज स्टेबलाइज़र) द्वारा संचालित श्रृंखला नकारात्मक प्रतिक्रिया के साथ वोल्टेज अनुयायी के रूप में कार्यान्वित किया जाता है। वोल्टेज फॉलोअर को एक स्थिर (करंट सेंसिंग) रेसिस्टर द्वारा लोड किया जाता है जो फीडबैक लूप में जुड़े एक साधारण करंट-टू-वोल्टेज कनवर्टर के रूप में कार्य करता है। इस करंट सोर्स का बाहरी लोड करंट सेंसिंग रेसिस्टर की आपूर्ति करने वाले करंट के रास्ते में कहीं जुड़ा होता है लेकिन फीडबैक लूप से बाहर।

वोल्टेज अनुयायी अपने आउटपुट करंट को समायोजित करता है $I_{OUT}$ लोड के माध्यम से बहना ताकि वोल्टेज ड्रॉप हो सके $V_{R} = I_{OUT}R$ निरंतर इनपुट वोल्टेज के बराबर वर्तमान संवेदन रोकनेवाला आर के पार $V_{IN}$. इस प्रकार वोल्टेज स्टेबलाइजर एक निरंतर रोकनेवाला में एक निरंतर वोल्टेज ड्रॉप रखता है; तो, एक निरंतर वर्तमान $I_{OUT} = V_{R}/R = V_{IN}/R$ रोकनेवाला के माध्यम से और क्रमशः लोड के माध्यम से बहती है।

यदि इनपुट वोल्टेज बदलता रहता है, तो यह व्यवस्था वोल्टेज-से-वर्तमान कनवर्टर (वोल्टेज-नियंत्रित वर्तमान स्रोत, वीसीसीएस) के रूप में कार्य करेगी; इसे एक उल्टा (नकारात्मक प्रतिक्रिया के माध्यम से) करंट-टू-वोल्टेज कनवर्टर के रूप में माना जा सकता है। प्रतिरोध आर स्थानांतरण अनुपात (ट्रांसकंडक्टेंस) निर्धारित करता है।

श्रृंखला नकारात्मक प्रतिक्रिया वाले सर्किट के रूप में लागू किए गए वर्तमान स्रोतों का नुकसान यह है कि वर्तमान संवेदन रोकनेवाला में वोल्टेज ड्रॉप लोड (अनुपालन वोल्टेज) में अधिकतम वोल्टेज को कम करता है।

लगातार चालू डायोड
सबसे सरल स्थिर-वर्तमान स्रोत या सिंक एक घटक से बनता है: एक JFET जिसके द्वार उसके स्रोत से जुड़े होते हैं। एक बार ड्रेन-सोर्स वोल्टेज एक निश्चित न्यूनतम मान तक पहुँच जाता है, JFET संतृप्ति में प्रवेश करता है जहाँ करंट लगभग स्थिर होता है। इस कॉन्फ़िगरेशन को निरंतर-वर्तमान डायोड के रूप में जाना जाता है, क्योंकि यह साधारण वोल्टेज स्रोतों में उपयोग किए जाने वाले निरंतर वोल्टेज डायोड (जेनर डायोड) के दोहरे की तरह व्यवहार करता है।

JFETs की संतृप्ति धारा में बड़ी परिवर्तनशीलता के कारण, एक स्रोत अवरोधक (आसन्न छवि में दिखाया गया है) को भी शामिल करना आम है, जो वर्तमान को वांछित मूल्य पर ट्यून करने की अनुमति देता है।

जेनर डायोड करंट सोर्स
उपरोक्त सामान्य विचार के इस द्विध्रुवीय जंक्शन ट्रांजिस्टर (बीजेटी) कार्यान्वयन (चित्रा 4) में, एक जेनर वोल्टेज स्टेबलाइज़र (आर 1 और डीजेड 1) एक निरंतर उत्सर्जक प्रतिरोधी (आर 2) द्वारा लोड किए गए एमिटर फॉलोअर (क्यू 1) को लोड करंट को सेंस करता है। इस करंट सोर्स का बाहरी (फ्लोटिंग) लोड कलेक्टर से जुड़ा होता है ताकि इसमें से लगभग समान करंट प्रवाहित हो और एमिटर रेसिस्टर (उन्हें श्रृंखला में जुड़ा हुआ माना जा सके)। ट्रांजिस्टर, Q1, आउटपुट (कलेक्टर) करंट को समायोजित करता है ताकि वोल्टेज ड्रॉप को निरंतर एमिटर रेसिस्टर, R2, जेनर डायोड, DZ1 में अपेक्षाकृत स्थिर वोल्टेज ड्रॉप के बराबर रखा जा सके। नतीजतन, लोड प्रतिरोध और/या वोल्टेज भिन्न होने पर भी आउटपुट करंट लगभग स्थिर रहता है। सर्किट के संचालन को नीचे विवरण में माना जाता है।

एक जेनर डायोड, जब रिवर्स बायस्ड (जैसा कि सर्किट में दिखाया गया है) में इसके माध्यम से बहने वाली धारा (बिजली) के बावजूद एक निरंतर वोल्टेज ड्रॉप होता है। इस प्रकार, जब तक जेनर करंट ($I_{Z}$) एक निश्चित स्तर से ऊपर है (जिसे होल्डिंग करंट कहा जाता है), जेनर डायोड के पार वोल्टेज ($V_{Z}$) स्थिर रहेगा। रेसिस्टर, R1, जेनर करंट और बेस करंट की आपूर्ति करता है ($I_{B}$) NPN ट्रांजिस्टर (Q1) का। निरंतर जेनर वोल्टेज Q1 और एमिटर रेसिस्टर, R2 के आधार पर लगाया जाता है।

वोल्टेज भर $R_{2}$ ($V_{R2}$) द्वारा दिया गया है $V_{Z} − V_{BE}$, कहाँ पे $V_{BE}$ Q1 का बेस-एमिटर ड्रॉप है। Q1 का उत्सर्जक धारा जो कि R2 से होकर जाने वाली धारा भी है, द्वारा दिया गया है
 * $$I_\text{R2} (= I_\text{E} = I_\text{C}) = \frac{V_\text{R2}}{R_\text{2}} = \frac{V_\text{Z} - V_\text{BE}}{R_\text{2}}.$$

तब से $V_{Z}$ स्थिर है और $V_{BE}$ दिए गए तापमान के लिए भी (लगभग) स्थिर है, यह इस प्रकार है कि $V_{R2}$ स्थिर है और इसलिए $I_{E}$ भी स्थिर है। ट्रांजिस्टर क्रिया के कारण, उत्सर्जक धारा, $I_{E}$, कलेक्टर करंट के लगभग बराबर है, $I_{C}$, ट्रांजिस्टर का (जो बदले में, लोड के माध्यम से करंट होता है)। इस प्रकार, लोड करंट स्थिर है (प्रारंभिक प्रभाव के कारण ट्रांजिस्टर के आउटपुट प्रतिरोध की उपेक्षा) और सर्किट एक निरंतर वर्तमान स्रोत के रूप में कार्य करता है। जब तक तापमान स्थिर रहता है (या अधिक भिन्न नहीं होता है), लोड करंट आपूर्ति वोल्टेज, R1 और ट्रांजिस्टर के लाभ से स्वतंत्र होगा। R2 लोड करंट को किसी भी वांछनीय मूल्य पर सेट करने की अनुमति देता है और इसकी गणना द्वारा की जाती है
 * $$R_\text{2} = \frac{V_\text{Z} - V_\text{BE}}{I_\text{R2}}$$

कहाँ पे $V_{BE}$ आमतौर पर एक सिलिकॉन डिवाइस के लिए 0.65 वी है।

($V_{BE}$ एमिटर करंट भी है और इसे कलेक्टर या आवश्यक लोड करंट के समान माना जाता है, बशर्ते $I_{R2}$ काफी बड़ा है)। प्रतिरोध $h_{FE}$ के रूप में गणना की जाती है
 * $$R_\text{1} = \frac{V_\text{S} - V_\text{Z}}{I_\text{Z} + K \cdot I_\text{B}}$$

कहाँ पे $R_{1}$ = 1.2 से 2 (ताकि $K$ पर्याप्त सुनिश्चित करने के लिए पर्याप्त कम है $R_{R1}$),
 * $$I_\text{B} = \frac{I_\text{C}}{h_{FE,\text{min}}}$$

तथा $I_{B}$ उपयोग किए जा रहे विशेष ट्रांजिस्टर प्रकार के लिए सबसे कम स्वीकार्य वर्तमान लाभ है।

एलईडी वर्तमान स्रोत
जेनर डायोड को किसी अन्य डायोड से बदला जा सकता है; उदाहरण के लिए, एक प्रकाश उत्सर्जक डायोड LED1 जैसा कि चित्र 5 में दिखाया गया है। एलईडी वोल्टेज ड्रॉप ($h_{FE,min}$) अब निरंतर वोल्टेज प्राप्त करने के लिए उपयोग किया जाता है और इसमें ट्रैकिंग (क्षतिपूर्ति) का अतिरिक्त लाभ भी होता है $V_{D}$ तापमान के कारण परिवर्तन। $V_{BE}$ के रूप में गणना की जाती है
 * $$R_\text{2} = \frac {V_\text{D} - V_\text{BE}}{I_\text{R2}}$$

तथा $R_{2}$ जैसा
 * $$R_\text{1} = \frac{V_\text{S} - V_\text{D}}{I_\text{D} + K \cdot I_\text{B}}$$, जहां मैंD एलईडी करंट है

डायोड मुआवजे के साथ ट्रांजिस्टर वर्तमान स्रोत
तापमान परिवर्तन चित्रा 4 के सर्किट द्वारा दिए गए आउटपुट करंट को बदल देगा क्योंकि $R_{1}$ तापमान के प्रति संवेदनशील है। चित्र 6 के सर्किट का उपयोग करके तापमान निर्भरता की भरपाई की जा सकती है जिसमें जेनर डायोड के साथ श्रृंखला में एक मानक डायोड, डी, (ट्रांजिस्टर के समान अर्धचालक सामग्री का) शामिल है जैसा कि बाईं ओर की छवि में दिखाया गया है। डायोड ड्रॉप ($V_{BE}$) ट्रैक करता है $V_{D}$ तापमान के कारण परिवर्तन होता है और इस प्रकार सीसीएस की तापमान निर्भरता का महत्वपूर्ण रूप से प्रतिकार करता है।

प्रतिरोध $V_{BE}$ अब गणना की जाती है
 * $$R_2 = \frac{V_\text{Z} + V_\text{D} - V_{BE}}{I_\text{R2}}$$

तब से $R_{2}$,
 * $$R_2 = \frac{V_\text{Z}}{I_\text{R2}}$$

(प्रयोग में, $V_{D} = V_{BE} = 0.65 V$ बिल्कुल बराबर नहीं है $V_{D}$ और इसलिए यह केवल में परिवर्तन को दबा देता है $V_{BE}$ इसे खत्म करने के बजाय।)

$V_{BE}$ के रूप में गणना की जाती है
 * $$R_1 = \frac{V_\text{S} - V_\text{Z} - V_\text{D}}{I_\text{Z} + K \cdot I_\text{B}}$$

(क्षतिपूर्ति डायोड का आगे वोल्टेज ड्रॉप, $R_{1}$, समीकरण में दिखाई देता है और आमतौर पर सिलिकॉन उपकरणों के लिए 0.65 V होता है।

उत्सर्जक अध: पतन के साथ वर्तमान दर्पण
सीरीज नेगेटिव फीडबैक का इस्तेमाल टू-पोर्ट नेटवर्क में भी किया जाता है#उदाहरण: एमिटर डिजनरेशन के साथ बाइपोलर करंट मिरर|एमिटर डिजनरेशन के साथ टू-ट्रांजिस्टर करंट मिरर। कई ट्रांजिस्टर का उपयोग करते हुए कुछ वर्तमान दर्पणों में नकारात्मक प्रतिक्रिया एक बुनियादी विशेषता है, जैसे कि विडलर वर्तमान स्रोत और विल्सन वर्तमान स्रोत।

थर्मल मुआवजे के साथ निरंतर वर्तमान स्रोत
चित्रा 5 और 6 में सर्किट के साथ एक सीमा यह है कि थर्मल मुआवजा अपूर्ण है। द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर में, जैसे-जैसे जंक्शन तापमान बढ़ता है $V_{D}$ ड्रॉप (आधार से उत्सर्जक तक वोल्टेज ड्रॉप) घट जाती है। पिछले दो सर्किटों में, में कमी $Vbe$ एमिटर रेसिस्टर में वोल्टेज में वृद्धि का कारण होगा, जो बदले में लोड के माध्यम से खींचे गए कलेक्टर करंट में वृद्धि का कारण बनेगा। अंतिम परिणाम यह है कि आपूर्ति की गई 'स्थिर' धारा की मात्रा कम से कम कुछ हद तक तापमान पर निर्भर है। यह प्रभाव काफी हद तक कम हो जाता है, लेकिन पूरी तरह से नहीं, चित्र 6 में डायोड, डी 1, और एलईडी, एलईडी 1, चित्रा 5 में संबंधित वोल्टेज ड्रॉप द्वारा। यदि सीसीएस के सक्रिय डिवाइस में बिजली अपव्यय नहीं है छोटे और/या अपर्याप्त उत्सर्जक अध: पतन का उपयोग किया जाता है, यह एक गैर-तुच्छ मुद्दा बन सकता है।

चित्र 5 में, पावर अप पर कल्पना करें कि एलईडी में 1 V है जो ट्रांजिस्टर के आधार को चला रहा है। कमरे के तापमान पर के पार लगभग 0.6 V की गिरावट होती है $Vbe$ जंक्शन और इसलिए 0.4 V एमिटर रेसिस्टर में, एक अनुमानित कलेक्टर (लोड) करंट दे रहा है $Vbe$ एम्प्स. अब कल्पना कीजिए कि ट्रांजिस्टर में बिजली अपव्यय के कारण यह गर्म हो जाता है। इसका कारण बनता है $0.4/Re$ ड्रॉप (जो कमरे के तापमान पर 0.6 वी था) ड्रॉप करने के लिए, कहते हैं, 0.2 वी। अब एमिटर रेसिस्टर में वोल्टेज 0.8 वी है, जो वार्मअप से पहले दोगुना था। इसका मतलब है कि कलेक्टर (लोड) करंट अब डिजाइन वैल्यू से दोगुना है! यह निश्चित रूप से एक चरम उदाहरण है, लेकिन इस मुद्दे को स्पष्ट करने का कार्य करता है।

बाईं ओर का सर्किट थर्मल समस्या पर काबू पाता है (यह भी देखें, करंट लिमिटिंग)। यह देखने के लिए कि सर्किट कैसे काम करता है, मान लें कि वोल्टेज अभी V+ पर लगाया गया है। करंट R1 के माध्यम से Q1 के आधार तक चलता है, इसे चालू करता है और लोड के माध्यम से Q1 के कलेक्टर में प्रवाहित होने लगता है। यह वही लोड करंट तब Q1 के एमिटर से बाहर निकलता है और परिणामस्वरूप $Vbe$ भूमि पर। जब यह करंट $Rsense$ जमीन पर एक वोल्टेज ड्रॉप पैदा करने के लिए पर्याप्त है जो के बराबर है $Rsense$ Q2, Q2 की गिरावट चालू होने लगती है। जैसे ही Q2 चालू होता है, यह अपने कलेक्टर रेसिस्टर, R1 के माध्यम से अधिक करंट खींचता है, जो Q1 के आधार में कुछ इंजेक्टेड करंट को डायवर्ट करता है, जिससे Q1 लोड के माध्यम से कम करंट का संचालन करता है। यह सर्किट के भीतर एक नकारात्मक फीडबैक लूप बनाता है, जो वोल्टेज को Q1 के एमिटर पर लगभग बराबर के बराबर रखता है $Vbe$ Q2 की गिरावट। चूंकि Q2 Q1 की तुलना में बहुत कम बिजली का अपव्यय कर रहा है (चूंकि सभी लोड करंट Q1 से होकर गुजरता है, Q2 से नहीं), Q2 किसी भी महत्वपूर्ण राशि और संदर्भ (वर्तमान सेटिंग) वोल्टेज को गर्म नहीं करेगा $Vbe$ 0.6 वी पर स्थिर रहेगा, या जमीन के ऊपर एक डायोड ड्रॉप, में थर्मल परिवर्तनों की परवाह किए बिना $Rsense$ Q1 की गिरावट। सर्किट अभी भी परिवेश के तापमान में परिवर्तन के प्रति संवेदनशील है जिसमें डिवाइस क्यू 2 में बीई वोल्टेज ड्रॉप के रूप में संचालित होता है, तापमान के साथ थोड़ा भिन्न होता है।

ऑप-एम्प वर्तमान स्रोत
एक op-amp (चित्र 7) के फीडबैक लूप में ट्रांजिस्टर के बेस-एमिटर जंक्शन को सम्मिलित करके चित्र 4 से सरल ट्रांजिस्टर वर्तमान स्रोत में सुधार किया जा सकता है। अब op-amp इसकी भरपाई करने के लिए अपने आउटपुट वोल्टेज को बढ़ाता है $Vbe$ बूंद। सर्किट वास्तव में एक निरंतर इनपुट वोल्टेज द्वारा संचालित एक बफर गैर-इनवर्टिंग एम्पलीफायर है। यह इस निरंतर वोल्टेज को निरंतर सेंस रेसिस्टर के पार रखता है। नतीजतन, लोड के माध्यम से बहने वाली धारा भी स्थिर है; यह ठीक जेनर वोल्टेज है जिसे इन्द्रिय अवरोधक द्वारा विभाजित किया जाता है। लोड को या तो एमिटर (चित्र 7) या कलेक्टर (चित्र 4) में जोड़ा जा सकता है, लेकिन दोनों ही मामलों में यह ऊपर के सभी सर्किटों की तरह तैर रहा है। यदि आवश्यक करंट op-amp की सोर्सिंग क्षमता से अधिक न हो तो ट्रांजिस्टर की आवश्यकता नहीं होती है। करंट मिरर पर लेख#फीडबैक असिस्टेड करंट मिरर इन तथाकथित गेन-बूस्टेड करंट मिरर्स के एक और उदाहरण पर चर्चा करता है।



वोल्टेज नियामक वर्तमान स्रोत
श्रृंखला नकारात्मक प्रतिक्रिया वाले #वर्तमान स्रोतों को एक आईसी वोल्टेज नियामक (चित्रा 8 पर LM317) द्वारा कार्यान्वित किया जा सकता है। जैसा कि नंगे #सरल ट्रांजिस्टर वर्तमान स्रोतों और सटीक #...श्रृंखला नकारात्मक प्रतिक्रिया के साथ...|ऑप-एम्प अनुयायी ऊपर के साथ, यह एक निरंतर रोकनेवाला (1.25 Ω) में एक निरंतर वोल्टेज ड्रॉप (1.25 वी) रखता है; इसलिए, एक स्थिर धारा (1 ए) रोकनेवाला और भार के माध्यम से बहती है। जब लोड के पार वोल्टेज 1.8 वी से अधिक हो जाता है तो एलईडी चालू होती है (संकेतक सर्किट कुछ त्रुटि पेश करता है)। ग्राउंडेड लोड इस समाधान का एक महत्वपूर्ण लाभ है।

Curpistor ट्यूब
दो इलेक्ट्रोड के साथ नाइट्रोजन से भरी ग्लास ट्यूब और रेडियम-226 की एक कैलिब्रेटेड बेकरेल (प्रति सेकंड विखंडन) मात्रा|226Ra चालन के लिए प्रति सेकंड एक निरंतर संख्या में आवेश वाहक प्रदान करता है, जो यह निर्धारित करता है कि ट्यूब 25 से 500 V तक की वोल्टेज सीमा से अधिकतम प्रवाहित हो सकती है।

वर्तमान और वोल्टेज स्रोत की तुलना
विद्युत ऊर्जा के अधिकांश स्रोत (मुख्य बिजली, एक बैटरी (बिजली), आदि) को वोल्टेज स्रोतों के रूप में सर्वोत्तम रूप से तैयार किया जाता है। ऐसे स्रोत निरंतर वोल्टेज प्रदान करते हैं, जिसका अर्थ है कि जब तक स्रोत से खींची गई धारा स्रोत की क्षमताओं के भीतर है, तब तक इसका आउटपुट वोल्टेज स्थिर रहता है। एक आदर्श वोल्टेज स्रोत एक खुले सर्किट (बहुविकल्पी) (यानी, एक अनंत विद्युत प्रतिबाधा) द्वारा लोड होने पर कोई ऊर्जा प्रदान नहीं करता है, लेकिन जब लोड प्रतिरोध शून्य (एक शॉर्ट सर्किट) तक पहुंचता है तो अनंत शक्ति और वर्तमान तक पहुंचता है। इस तरह के सैद्धांतिक उपकरण में स्रोत के साथ श्रृंखला में शून्य ओम (इकाई) आउटपुट प्रतिबाधा होगी। एक वास्तविक-विश्व वोल्टेज स्रोत में बहुत कम, लेकिन गैर-शून्य आउटपुट प्रतिबाधा होती है: अक्सर 1 ओम से बहुत कम।

इसके विपरीत, एक वर्तमान स्रोत एक निरंतर धारा प्रदान करता है, जब तक कि स्रोत टर्मिनलों से जुड़े भार में पर्याप्त रूप से कम प्रतिबाधा हो। एक आदर्श वर्तमान स्रोत शॉर्ट सर्किट को कोई ऊर्जा प्रदान नहीं करेगा और अनंत ऊर्जा और वोल्टेज तक पहुंच जाएगा क्योंकि लोड प्रतिरोध अनंत (एक ओपन सर्किट) तक पहुंचता है। एक आदर्श वर्तमान स्रोत में स्रोत के समानांतर एक इन्फिनिटी आउटपुट प्रतिबाधा होती है। एक वास्तविक दुनिया के वर्तमान स्रोत में बहुत अधिक है, लेकिन सीमित आउटपुट प्रतिबाधा है। ट्रांजिस्टर वर्तमान स्रोतों के मामले में, कुछ megohms (कम आवृत्तियों पर) के प्रतिबाधा विशिष्ट हैं।

एक आदर्श करंट स्रोत को एक आदर्श ओपन सर्किट से नहीं जोड़ा जा सकता है क्योंकि यह एक परिभाषित शून्य करंट (ओपन सर्किट) वाले तत्व के माध्यम से एक स्थिर, गैर-शून्य करंट (वर्तमान स्रोत से) चलाने का विरोधाभास पैदा करेगा। इसके अलावा, एक वर्तमान स्रोत को किसी अन्य वर्तमान स्रोत से नहीं जोड़ा जाना चाहिए यदि उनकी धाराएं भिन्न होती हैं लेकिन इस व्यवस्था का अक्सर उपयोग किया जाता है (उदाहरण के लिए, गतिशील भार, सीएमओएस सर्किट, आदि के साथ प्रवर्धित चरणों में)

इसी तरह, एक आदर्श वोल्टेज स्रोत को एक आदर्श शॉर्ट सर्किट (R = 0) से नहीं जोड़ा जा सकता है, क्योंकि इससे परिभाषित शून्य वोल्टेज (शॉर्ट सर्किट) वाले तत्व में परिमित गैर-शून्य वोल्टेज का एक समान विरोधाभास होगा। इसके अलावा, एक वोल्टेज स्रोत को दूसरे वोल्टेज स्रोत से नहीं जोड़ा जाना चाहिए यदि उनके वोल्टेज भिन्न होते हैं लेकिन फिर से इस व्यवस्था का अक्सर उपयोग किया जाता है (उदाहरण के लिए, सामान्य आधार और अंतर प्रवर्धक चरणों में)।

इसके विपरीत, करंट और वोल्टेज स्रोतों को बिना किसी समस्या के एक-दूसरे से जोड़ा जा सकता है, और इस तकनीक का व्यापक रूप से सर्किटरी में उपयोग किया जाता है (जैसे, कैसकोड में, डिफरेंशियल एम्पलीफायर # आम एमिटर करंट सोर्स के साथ लॉन्ग-टेल्ड पेयर, आदि)

क्योंकि किसी भी किस्म का कोई आदर्श स्रोत मौजूद नहीं है (सभी वास्तविक दुनिया के उदाहरणों में परिमित और गैर-शून्य स्रोत प्रतिबाधा है), किसी भी वर्तमान स्रोत को समान स्रोत प्रतिबाधा के साथ वोल्टेज स्रोत के रूप में माना जा सकता है और इसके विपरीत। इन अवधारणाओं को नॉर्टन के प्रमेय द्वारा निपटाया जाता है | नॉर्टन और थेवेनिन के प्रमेय।

निरंतर चालू स्रोत और वोल्टेज स्रोत द्वारा संधारित्र का चार्ज अलग है। समय के साथ संधारित्र के निरंतर चालू स्रोत चार्जिंग के लिए रैखिकता बनाए रखी जाती है, जबकि संधारित्र की वोल्टेज स्रोत चार्जिंग समय के साथ घातीय होती है। निरंतर चालू स्रोत की यह विशेष संपत्ति लोड से लगभग शून्य प्रतिबिंब के साथ उचित सिग्नल कंडीशनिंग के लिए मदद करती है।

यह भी देखें

 * सतत प्रवाह
 * वर्तमान सीमित
 * वर्तमान परिपथ
 * वर्तमान दर्पण
 * वर्तमान स्रोत और सिंक
 * फोंटाना ब्रिज, एक मुआवजा वर्तमान स्रोत
 * लौह-हाइड्रोजन प्रतिरोधी
 * संतृप्त रिएक्टर
 * वोल्टेज-टू-करंट कन्वर्टर
 * वेल्डिंग बिजली की आपूर्ति, चाप वेल्डिंग के लिए उपयोग किया जाने वाला एक उपकरण, जिनमें से कई को निरंतर चालू उपकरणों के रूप में डिज़ाइन किया गया है।
 * विडलर करंट सोर्स

अग्रिम पठन

 * "Current Sources & Voltage References" Linden T. Harrison; Publ. Elsevier-Newnes 2005; 608-pages; ISBN 0-7506-7752-X

बाहरी संबंध

 * Current Sources and Current Mirrors
 * FET Constant-Current Source/Limiter - Vishay
 * JFET Current Source and pSpice Simulation
 * Using Current Sources / Sinks / Mirrors In Audio
 * Differential Amplifiers and Current Sources