POMPA DE CURENT HOWLAND

Acest circuit (pompa de curent Howland) este o sursa de curent constant comandata in tensiune.


Figura 1. Pompa de curent Howland furnizeaza sarcinii RS un curent care nu depinde de valoare sau tipul ei I=(R2/R1)(UB–UA)/R. Masurarea tensiunii la intrare este flotanta si curentul se poate injecta intr-o sarcina flotanta.

Ecuatiile de functionare sunt:

  1. U– = U+
  2. U– = UA + R1 IA
  3. U+ = UB –kR1 IB
  4. U– = U0 – R2 IA
  5. U+ = U+kR2 IB
  6. U0 –U = RI
Din 1,2 si 3 rezulta UB –UA = R1 (IA+kIB)

si din 1,4 si 5 rezulta U0 –U = R2 (IA+kIB)

care combinate dau U0 –U = (UB –UA ) R2 / R1

Inlocuind rezultatul in 6 se obtine relatia fundamentala de functionare:

I= (R2 / R1) (UB –UA )/R

Curentul "I" circula si prin rezistenta de sarcina RS . Este un curent care nu depinde de valoarea sau tipul sarcinii.

Se pot inversa pozitiile capetelor rezistentelor R2 si kR2 catre rezistenta de sesizare R. Curentul furnizat va fi:

I= (R2 / R1) (UA –UB)/R

Pentru a nu fi influentat curentul "I" de curentul de reactie IB de dupa rezistorul de sesizare R in aplicatiile cu curenti mici, se poate adauga un etaj repetor de tensiune ca in figura 2.

Figura 2. Adaugarea unui repetor de tensiune elimina influenta lui IB asupra curentului sarcinii I in aplicatiile de curent mic.

Aplicatie

Masurarea tensiunii de la un termocuplu si afisarea rezultatului pe un instrument cu ac (RS = 2,5kW , 100m A). Termocuplul dand ~20m V/oC, cu valorile pieselor de mai jos:

k =1, R2 = 100 kW , R1 = 10 kW , R=100 W

se obtine: I/D U= 0,1m A/m V (100m A la 1mV, ~ 30-80 oC)

Bibliografie

1. Steele, Jerry, Green, Tim, "Tame those versatile current-source circuits", Electronic Design, 15 Oct. 1992, p. 61-72

2. Ciontu, A., Mihaescu, I., "371 Scheme electronice", Editura Teora 1997, p. 22-23

3. ***, "303 Circuite electronice", Editura Teora 1998, p. 150, p. 167

4. Baker, B. C., "Current source saves resistors", Electronic Design, 25 June 1992, p.70