DIY TAC: hårdvara för maskin-human telepathy experiment (3 / 9 steg)
Steg 3: Spänningen till nuvarande converter subenheter
Strömbegränsning för normal drift styrs av enkla en-transistor strömregulatorer struktur visas i de första två kretsarna. En spänning referens och en resistor används till att ställa den nuvarande, som kommer att vara ungefär lika med (Vref - 0.65V) / R, så länge som Vsupply har nog spänning att tvinga lämpliga strömmen genom belastningen. Denna ekvation (ungefärligt) gäller för både NPN och PNP implementeringar, och är en tumregel. Det ignorerar basförskjutning nuvarande och en hel massa andra variabler, men det bör vara korrekt att inom 5% för det mesta. Denna typ av nuvarande limiter börjar agera på ett linjärt sätt om du tillåter transistorn att komma för nära cut-off. (Det är därför extra mA är i positiv tillförsel fast aktuella källan, så den negativa leverans variabla strömkällan aldrig blir för nära cut-off.) En-transistor nuvarande regulatorn fungerar genom att upprätthålla en konstant spänning över resistorn, därigenom garanterar en konstant ström genom resistorn.
Det första backup lagret av strömbegränsning ges av tre-transistor diskret nuvarande anordningar. Dessa kretsar är snyggt eftersom de inte tappa mycket spänning när de inte begränsar nuvarande (under 2V), och de behöver inte några anslutningar förutom en ingång och en utgång. Denna krets kan bara begränsa nuvarande flödande en riktning, men du kan använda två av dem parallellt (med en omvänd) att begränsa växelström om du vill. Om ditt program inte har en risk för nuvarande återföring kan du utelämna dioden. (TAC bör inte någonsin behöver denna diod i dess limiters, men jag lämnade dem i för extra skydd.) Denna tre-transistor diskret nuvarande limiter begränsar strömmen att (0.65V) / (Rsense). Samma "endast tumregel" varning gäller denna ekvation som som i stycket ovan. Rbias måste vara tillräckligt liten för att mätta darlington paret under normal drift, men tillräckligt stor för att tillåta endast en obetydlig del av önskad nuvarande gränsen genom (genom Rbias sig, det är). Här är hur inlemmat fungerar: normalt darlington paret är mättad av strömmen genom Rbias (strömmen flödar fritt). När spänningen över Rsense är tillräckligt stor för att slå på transistorn som inte är i darlington paret, det transistorn börjar stänga av darlington paret genom att ta bort sin nuvarande bas, hålla spänningen över Rsense begränsas till ~0.65V och därmed begränsa nuvarande genom Rsense och genom kretsen som helhet, förutsatt att Rbias är tillräckligt stor för att strömmen genom det kan ignoreras.
Den nedre banan i den andra bilden är ett underavsnitt av den spänning-till-nuvarande converter sub modul, som innehåller ett avancerat nuvarande regulator sub sub-modul vars schematiska bilden här. Denna sub sub-modul begränsar strömmen genom den till (spänningen över regulator) / (3 * R). Man använder tre fast-conductance sub sub-sub-sub-moduler som producerats från vätgas med hjälp av proton-proton kedja fusion reaktion process.