A strujni izvor (IT) može se smatrati elektroničkim uređajem koji opskrbljuje električnom strujom vanjski krug, neovisno o naponu na elementima kruga i na sebi.
Izrazito svojstvo IT-a je njegov veliki (u idealnom slučaju beskonačno veliki) unutarnji 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 krugu tako da opterećenje primi ovu snagu. Ovaj proces se naziva cijepanje struje.
Struja uvijek ide najkraćim putem, birajući rutu s najmanjim otporom. Stoga, u našem slučaju, moramo organizirati izvor i opterećenje na način da prvi ima mnogo veći otpor od drugog.
Ovim se osigurava da struja teče od izvora do opterećenja. Zato u ovom primjeru koristimo idealan izvor struje koji ima beskonačan unutarnji otpor. To osigurava da struja teče iz IT-a najkraćim putem, tj. kroz opterećenje.
Zato štoRext izvora je beskonačno velik, izlazna struja iz njega se neće promijeniti (usprkos promjeni vrijednosti otpora opterećenja). Struja će uvijek težiti teći kroz beskonačan otpor IT prema opterećenju s relativno malim otporom. Ovo pokazuje graf izlazne struje idealnog izvora.
S beskonačno velikim IT unutarnjim otporom, bilo kakve promjene u vrijednosti otpora opterećenja nemaju utjecaja na količinu struje koja teče u vanjskom krugu idealnog izvora.
Beskonačni otpor je dominantan u krugu i ne dopušta promjenu struje (unatoč fluktuacijama otpora opterećenja).
Pogledajmo idealan strujni krug prikazan ispod.
Budući da IT ima beskonačan otpor, struja koja teče iz izvora nastoji pronaći 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 primjer je 100% energetske učinkovitosti.
Sada pogledajmo pravi IT krug (kao što je prikazano ispod).
Ovaj izvor ima otpor od 10 MΩ što je dovoljno visoko da osigura 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 pomoću specifičnog udjela.
Izvor daje 100 mA. Ova struja se zatim dijeli između izvora od 10 MΩ i opterećenja od 8Ω.
Jednostavnim izračunom 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 u rješenjima sklopova. Najjednostavniji IT može biti krug izvora napona na koji je spojen otpornik. Ova opcija se zove otporna.
Izvor struje vrlo dobre kvalitete može se izgraditi na tranzistoru. Postoji i jeftin komercijalni FET izvor struje, koji je samo FET s p-n spojem i vratima spojenim na izvor.
