Струјни круг пумпе Ховланд

Једноставни извор струје није савршен за променљива оптерећења, јер се струја кроз оптерећење такође мења са отпором оптерећења. Решење овог проблема је константни извор струје попут струјног круга пумпе Ховланд.

Антили Тренутни Пумпа је измислио 1962. професор Брадфорд Ховланд из МИТ. Састоји се од оперативног појачала ИЦ и уравнотеженог отпорног моста за одржавање константне вредности струје иако је оптерећење чак и ако се вредност отпора оптерећења мења. Овде ћемо разумети основни рад и склоп извора струје Ховланд градећи га на хардверу.

Основни дијаграм круга струје пумпе Ховланд

Сада, применом Кирцххофф-овог тренутног закона и Охмовог закона, видимо да је излазна струја једнака збиру улазне и струје кроз отпорник Р4.

и _о = и ₁ + и ₂ и _о = (В ₁ - В _Л / Р ₁) + (В _А - В _Л / Р ₂)… (једначина 1)

Р ₁ и Р ₂ са оп-амп се формирају не-инвертинг појачало у односу на оптерећења напон В _Л. Тако добијамо

В _А = (1 + Р ₄ / Р ₃) В _Л … (једначина 2)

Ставите вредност В _А из једначине (2) у једначину (1), и _о = (В ₁ - В _Л / Р ₁) + ((1 + Р ₄ / Р ₃) В _Л - В _Л / Р ₂)

Сада, на решавању и стављању вредности и _о = АВ ₁ - В _Л / Р _О, Где је А = 1 / Р ₁

Отуда, процењујући _РО из једначине, добићемо:

Р _О = Р ₂ / ((Р ₂ / Р ₁) - (Р ₄ / Р ₃))

Да би излазна струја била константна или неовисна у односу на излазни напон отпора оптерећења, морамо постићи равнотежни мост, који је

Р ₄ / Р ₃ = Р ₂ / Р ₁

Симулација струје пумпе Ховланд

Коло Ховланд је идеално струјно коло које одржава константу струје с обзиром на промену отпора оптерећења или напона на њему. У наставку симулације видео можете видети да је вредност струје је константна без обзира на Р _Л. Овде се симулација покреће три пута са три различите вредности отпорника оптерећења, тј. 1к, 2к и 3к, али струја на отпорнику остаје константна, без обзира на вредност отпорника. Овде добијамо константну струјну снагу од 9 мА у свим условима.

Компонента обавезна

• Оп-амп ИЦ - ЛМ741
• Отпорник - (3,9к - 2 нос, 1К - 3 нос)
• Бреадбоард
• 9В напајање
• Повезивање жица

ОП-појачало ИЦ ЛМ741

Оперативно појачало ЛМ741 је електронско појачало напона са високим појачањем повезано са једносмерном струјом. То је мали чип који има 8 пинова. Оперативни појачавач ИЦ користи се као компаратор који упоређује два сигнала, инвертујући и неинвертујући сигнал. У Оп-амп ИЦ 741 ПИН2 је инвертујући улазни терминал, а ПИН3 је неинвертујући улазни терминал. Излазни пин овог ИЦ је ПИН6. Главна функција ове ИЦ је да врши математичке операције у различитим круговима.

Када је напон на неинвертујућем улазу (+) већи од напона на инвертујућем улазу (-), тада је излаз компаратора висок. А ако је напон инвертујућег улаза (-) већи од неинвертујућег краја (+), онда је излаз НИСАК. У овом бежичном кругу прекидача, ЛМ741 се користи за пружање импулса од ниског до високог сата на ИЦ 4017, за сваки пут када неко пређе руком преко ЛДР-а. Овде сазнајте више о Оп-амп 741.

Шема пин-а за ЛМ741

Конфигурација пина ЛМ741

ПИН НО.	ПИН Опис
1	Оффсет нулл
2	Инвертујући (-) улазни терминал
3	неинвертујући (+) улазни терминал
4	напајање негативним напоном (-ВЦЦ)
5	офсет нулл
6	Пин излазног напона
7	позитивно напајање (+ ВЦЦ)
8	није повезан

Тестирање хардверског хардвера пумпе Ховланд

Према охмовом закону, повећање вредности отпора оптерећења такође ће променити напон на њему. Али идеалан извор треба да одржава константну количину струје која тече кроз отпор оптерећења. Испод је хардверска поставка за тестирање струјног круга пумпе Ховланд, овде се напајање од 9 в даје путем РПС-а (регулисано напајање), али се за тестирање може користити и батерија од 9 в. Овде смо тестирали коло са отпором оптерећења од 2к и 3,9к и измерили струју на оптерећењу помоћу дигиталног мултиметра. Као што је приказано на сликама испод, струја остаје константна у оба услова.

Отпорник се такође може заменити неким активним оптерећењем попут мотора или ЛЕД диоде. Комплетни демонстрацијски видео о Ховланд Цуррент Пумп је дат у наставку.

Примена Ховланд тренутне пумпе

Испод је неколико апликација за тренутну пумпу Ховланд:

• Тестирање других уређаја
• Експериментисање
• Тест производње
• Напредне диоде и транзистори
• За подешавање услова испитивања