Una fuente de corriente (TI) puede considerarse como un dispositivo electrónico que suministra corriente eléctrica a un circuito externo, independientemente del voltaje en los elementos del circuito y en sí mismo.
Una propiedad distintiva de TI es su gran resistencia interna (idealmente infinitamente grande) Rext. ¿Por qué es eso?
Imaginemos que queremos transferir el 100% de la potencia de la fuente de alimentación a la carga. Es una transferencia de energía.
Para entregar el 100% de la potencia de la fuente a la carga, es necesario distribuir la resistencia en el circuito para que la carga reciba esta potencia. Este proceso se denomina división de corriente.
La corriente siempre toma el camino más corto, eligiendo la ruta con la menor resistencia. Por tanto, en nuestro caso, debemos organizar la fuente y la carga de forma que la primera tenga una resistencia muy superior a la segunda.
Esto es para garantizar que la corriente fluya desde la fuente hasta la carga. Es por eso que usamos en este ejemplo una fuente de corriente ideal que tiene una resistencia interna infinita. Esto garantiza que la corriente fluya desde el TI por el camino más corto, es decir, a través de la carga.
PorqueRext de la fuente es infinitamente grande, la corriente de salida no cambiará (a pesar del cambio en el valor de la resistencia de carga). La corriente siempre tenderá a fluir a través de la resistencia infinita de la TI hacia la carga con una resistencia relativamente baja. Esto muestra el gráfico de corriente de salida de una fuente ideal.
Con una resistencia interna IT infinitamente grande, cualquier cambio en el valor de la resistencia de carga no tiene efecto sobre la cantidad de corriente que fluye en el circuito externo de una fuente ideal.
La resistencia infinita es dominante en el circuito y no permite que la corriente cambie (a pesar de las fluctuaciones de la resistencia de carga).
Veamos el circuito de fuente de corriente ideal que se muestra a continuación.
Debido a que TI tiene una resistencia infinita, la corriente que fluye desde la fuente tiende a encontrar su camino de menor resistencia, que es una carga de 8Ω. Toda la corriente de la fuente de corriente (100 mA) fluye a través de la resistencia pull-up de 8 Ω. Este caso ideal es un ejemplo de eficiencia energética del 100 %.
Ahora veamos el circuito de TI real (como se muestra a continuación).
Esta fuente tiene una resistencia de 10 MΩ que es lo suficientemente alta como para proporcionar una corriente muy cercana a los 100 mA completos de la fuente; sin embargo, en este caso, la TI no entregará el 100 % de su potencia.
Esto se debe a que ella resistencia de la fuente tomará parte de la corriente, lo que resultará en una cierta cantidad de fuga.
Se puede calcular usando una división específica.
La fuente entrega 100 mA. Esta corriente luego se comparte entre la fuente de 10 MΩ y la carga de 8Ω.
Con un simple cálculo, puede determinar qué parte de la corriente fluye a través de la resistencia de carga 8Ω
I=100mA -100mA (8x10-6 MΩ /10MΩ)=99,99mA.
Aunque no existen fuentes de corriente físicamente ideales, sirven como modelo para construir TI reales con características similares.
En la práctica, se utilizan varios tipos de fuentes de corriente, que difieren en las soluciones de los circuitos. El IT más simple puede ser un circuito de fuente de voltaje con una resistencia conectada a él. Esta opción se llama resistiva.
Se puede construir una fuente de corriente de muy buena calidad sobre un transistor. También hay una fuente de corriente FET comercial barata, que es solo un FET con una unión p-n y una puerta conectada a la fuente.
