हावर्ड करेंट पंप सर्किट

सरल वर्तमान स्रोत परिवर्तनीय भार के लिए एकदम सही नहीं है क्योंकि लोड के माध्यम से वर्तमान भी लोड प्रतिरोध के साथ बदलता है। इस समस्या का हल हॉव्लड करंट पंप सर्किट जैसे लगातार चालू स्रोत है।

हौलेंड वर्तमान पम्प 1962 में एमआईटी से प्रोफेसर ब्रैडफोर्ड हौलेंड द्वारा आविष्कार किया गया था। इसमें एक परिचालन एम्पलीफायर आईसी और एक संतुलित अवरोधक पुल होता है जो निरंतर चालू मूल्य को बनाए रखने के लिए होता है, भले ही लोड प्रतिरोध के मूल्य में परिवर्तन होता है। यहां हम हार्डवेयर पर निर्माण करके हॉवेल के वर्तमान स्रोत के मूल कार्य और सर्किट को समझेंगे ।

बेसिक हॉलैंड करंट पंप सर्किट डायग्राम

अब, किरचॉफ के वर्तमान कानून और ओम के कानून को लागू करने से, हम देखते हैं कि आउटपुट वर्तमान इनपुट वर्तमान और रेज़र आर 4 के माध्यम के योग के बराबर है।

i _o = i ₁ + i ₂ i _o = (V ₁ - V _L / R ₁) + (V _A - V _L / R ₂)… (समीकरण 1)

ओपी-amp के साथ आर ₁ और आर ₂ लोड वोल्टेज वी _{एल के} संबंध में एक गैर-इनवर्टिंग एम्पलीफायर बना रहे हैं । इस प्रकार, हम प्राप्त करते हैं

V _A = (1 + R ₄ / R ₃) V _L … (समीकरण 2)

V _A के मान को समीकरण (2) से समीकरण (1) में रखें, i _o = (V ₁ - V _L / R ₁) + ((1 + R ₄ / R ₃) V _L - V _L / R ₁)

अब, i _o = AV ₁ - V _L / R _O का मान हल करने और डालने पर, जहां, ए = 1 / आर ₁

इसलिए, समीकरण से R _{O का} मूल्यांकन करने पर हमें मिलेगा:

आर _ओ = आर ₂ / ((आर ₂ / आर ₁) - (आर ₄ / आर ₃))

लोड प्रतिरोध के आउटपुट वोल्टेज के संबंध में आउटपुट को वर्तमान या स्वतंत्र बनाने के लिए, हमें संतुलन पुल की स्थिति प्राप्त करनी होगी, जो है

आर ₄ / आर ₃ = आर ₂ / आर ₁

हावर्ड करंट पंप का अनुकरण

हावलैंड सर्किट एक आदर्श वर्तमान स्रोत सर्किट है जो वर्तमान प्रतिरोध को भार प्रतिरोध या वोल्टेज में परिवर्तन के संबंध में बनाए रखता है। अनुकार वीडियो के नीचे आप देख सकते हैं कि R _L की परवाह किए बिना वर्तमान का मान स्थिर है । यहां, तीन बार लोड रेज़िस्टर यानी 1k, 2k और 3k के तीन अलग-अलग मानों के साथ सिमुलेशन चलाया जाता है, लेकिन प्रतिरोधक के पार धारा प्रतिरोधक मान के निरंतर होने के बावजूद बनी रहती है। यहां हमें हर हालत में 9mA का निरंतर वर्तमान उत्पादन मिल रहा है।

घटक आवश्यक है

• Op-amp IC - LM741
• रेज़िस्टर - (3.9k - 2 नग, 1K- 3 नग)
• ब्रेड बोर्ड
• 9 वी आपूर्ति
• तारों को जोड़ना

ओपी-amp आईसी LM741

LM741 परिचालन एम्पलीफायर एक डीसी-युग्मित उच्च लाभ इलेक्ट्रॉनिक वोल्टेज एम्पलीफायर है। यह एक छोटी चिप होती है जिसमें 8 पिन होते हैं। एक ऑपरेशनल एम्पलीफायर IC को एक तुलनित्र के रूप में प्रयोग किया जाता है जो दो सिग्नल, इनवर्टिंग और नॉन-इनवर्टिंग सिग्नल की तुलना करता है। Op-amp IC 741 में PIN2 एक इनवर्टिंग इनपुट टर्मिनल है और PIN3 नॉन-इनवर्टिंग इनपुट टर्मिनल है। इस IC का आउटपुट पिन PIN6 है। इस आईसी का मुख्य कार्य विभिन्न सर्किटों में गणितीय संचालन करना है।

जब नॉन-इनवर्टिंग इनपुट (+) पर वोल्टेज इनवर्टिंग इनपुट (-) पर वोल्टेज से अधिक होता है, तो तुलनित्र का आउटपुट अधिक होता है। और अगर इनवर्टिंग इनपुट (-) का वोल्टेज नॉन-इनवर्टिंग एंड (+) से अधिक है, तो आउटपुट LOW है। इस वायरलेस स्विच सर्किट में, LM741 का उपयोग IC से 4017 तक उच्च क्लॉक पल्स प्रदान करने के लिए किया जाता है, हर बार जब कोई LDR पर हाथ देता है। यहाँ Op-amp 741 के बारे में अधिक जानें।

LM741 का पिन आरेख

LM741 का पिन विन्यास

पिन नं।	पिन विवरण
1	खाली ऑफसेट
२	इन्वर्टिंग (-) इनपुट टर्मिनल
३	गैर-इनवर्टिंग (+) इनपुट टर्मिनल
४	नकारात्मक वोल्टेज की आपूर्ति (-VCC)
५	खाली ऑफसेट
६	आउटपुट वोल्टेज पिन
।	सकारात्मक वोल्टेज की आपूर्ति (+ वीसीसी)
।	जुड़े नहीं हैं

हावलैंड करंट पम्प हार्डवेयर का परीक्षण

ओम के नियम के अनुसार, लोड प्रतिरोध के मूल्य में वृद्धि से वोल्टेज भी इसके पार बदल जाएगा। लेकिन एक आदर्श स्रोत को लोड प्रतिरोध के माध्यम से प्रवाह की वर्तमान मात्रा को बनाए रखना चाहिए। नीचे हावर्ड वर्तमान पंप सर्किट का परीक्षण करने के लिए हार्डवेयर सेटअप है, यहां 9v बिजली की आपूर्ति एक आरपीएस (विनियमित बिजली आपूर्ति) के माध्यम से दी गई है, लेकिन एक 9v बैटरी का उपयोग परीक्षण के लिए भी किया जा सकता है। यहां, हमने 2k और 3.9k के लोड प्रतिरोध के साथ सर्किट का परीक्षण किया है, और एक डिजिटल मल्टी-मीटर का उपयोग करके लोड के वर्तमान को मापा है। जैसा कि नीचे दी गई छवियों में दिखाया गया है कि दोनों स्थितियों में करंट स्थिर रहता है।

अवरोधक को मोटर या एलईडी जैसे कुछ सक्रिय भार से भी बदला जा सकता है। हावलैंड करंट पंप का पूरा प्रदर्शन वीडियो नीचे दिया गया है।

Howland वर्तमान पंप के आवेदन

नीचे हावर्ड करंट पंप के लिए कुछ एप्लिकेशन दिए गए हैं:

• अन्य उपकरणों का परीक्षण
• प्रयोग
• उत्पादन परीक्षण
• डायोड और ट्रांजिस्टर का बायसिंग
• परीक्षण की स्थिति निर्धारित करने के लिए