A strujni izvor (IT) se može smatrati elektronskim uređajem koji napaja električnu struju u vanjsko kolo, nezavisno od napona na elementima kola i na njemu samom.
Izrazito svojstvo IT-a je njegov veliki (u idealnom slučaju beskonačno veliki) unutrašnji otpor Rext. Zašto?
Zamislimo da želimo prenijeti 100% snage iz izvora napajanja na opterećenje. To je prijenos energije.
Za isporuku 100% snage od izvora do opterećenja, potrebno je rasporediti otpor u kolu tako da opterećenje primi ovu snagu. Ovaj proces se zove trenutno cijepanje.
Struja uvijek ide najkraćim putem, birajući rutu sa najmanjim otporom. Stoga, u našem slučaju, moramo organizirati izvor i opterećenje na način da prvi ima mnogo veći otpor od drugog.
Ovo je da bi se osiguralo da struja teče od izvora do opterećenja. Zato u ovom primjeru koristimo idealan izvor struje koji ima beskonačan unutrašnji otpor. Ovo osigurava da struja teče iz IT-a najkraćim putem, tj. kroz opterećenje.
ZatoRext izvora je beskonačno veliko, izlazna struja iz njega se neće promijeniti (uprkos promjeni vrijednosti otpora opterećenja). Struja će uvijek težiti da teče kroz beskonačan otpor IT prema opterećenju s relativno malim otporom. Ovo pokazuje graf izlazne struje idealnog izvora.
Sa beskonačno velikim IT unutrašnjim otporom, bilo kakve promjene u vrijednosti otpora opterećenja nemaju utjecaja na količinu struje koja teče u vanjskom kolu idealnog izvora.
Beskonačni otpor je dominantan u kolu i ne dozvoljava da se struja mijenja (uprkos fluktuacijama otpora opterećenja).
Pogledajmo idealno kolo izvora struje prikazano ispod.
Budući da IT ima beskonačan otpor, struja koja teče iz izvora teži da pronađe svoj put najmanjeg otpora, a to je opterećenje od 8Ω. Sva struja iz izvora struje (100mA) teče kroz 8Ω pull-up otpornik. Ovo idealno kućište je primjer 100% energetske efikasnosti.
Sada pogledajmo pravi IT krug (kao što je prikazano ispod).
Ovaj izvor ima otpor od 10 MΩ što je dovoljno visoko da obezbijedi struju vrlo blizu punih 100 mA izvora, međutim u ovom slučaju IT neće isporučiti 100% svoje snage.
To je zbog internogotpor izvora će uzeti dio struje, što će rezultirati određenom količinom curenja.
Može se izračunati korištenjem određene podjele.
Izvor isporučuje 100 mA. Ova struja se zatim dijeli između izvora od 10 MΩ i opterećenja od 8Ω.
Jednostavnim proračunom možete odrediti koji dio struje teče kroz otpor opterećenja 8Ω
I=100mA -100mA (8x10-6 MΩ /10MΩ)=99,99mA.
Iako fizički idealni izvori struje ne postoje, oni služe kao model za izgradnju stvarnih IT-ova koji su bliski po svojim karakteristikama.
U praksi se koriste različiti tipovi izvora struje, koji se razlikuju po rješenjima kola. Najjednostavniji IT može biti krug izvora napona sa spojenim otpornikom. Ova opcija se zove otporna.
Vrlo kvalitetan izvor struje može se izgraditi na tranzistoru. Postoji i jeftin komercijalni FET izvor struje, koji je samo FET sa p-n spojem i kapijom koja je povezana sa izvorom.
