Vooluallikat (IT) võib pidada elektrooniliseks seadmeks, mis varustab välist vooluahelat elektrivooluga, sõltumata vooluahela elementide ja enda pingest.
IT eristav omadus on selle suur (ideaaljuhul lõpmatult suur) sisetakistus Rext. Miks see nii on?
Kujutame ette, et tahame 100% võimsusest toiteallikast koormusele üle kanda. See on energia ülekandmine.
100% võimsuse edastamiseks allikast koormusele on vaja jaotada takistus ahelas nii, et koormus saaks selle võimsuse. Seda protsessi nimetatakse voolu jagamiseks.
Voolus kulgeb alati lühimat teed pidi, valides marsruudi väikseima takistusega. Seetõttu peame meie puhul korraldama allika ja koormuse nii, et esimesel oleks palju suurem takistus kui teisel.
Selle eesmärk on tagada voolu voolamine allikast koormuseni. Sellepärast kasutame selles näites ideaalset vooluallikat, millel on lõpmatu sisemine takistus. See tagab, et IT-st voolab vool lühimat teed pidi, st läbi koormuse.
SestAllika Rext on lõpmatult suur, sellest lähtuv väljundvool ei muutu (vaatamata koormustakistuse väärtuse muutumisele). Vool kipub alati voolama läbi IT lõpmatu takistuse suhteliselt väikese takistusega koormuse suunas. See näitab ideaalse allika väljundvoolu graafikut.
Lõpmatult suure IT sisetakistuse korral ei mõjuta kõik koormustakistuse väärtuse muutused ideaalse allika välisahelas voolava voolu suurust.
Lõpmatu takistus on vooluringis domineeriv ega lase voolul muutuda (hoolimata koormuse takistuse kõikumisest).
Vaatame allpool näidatud ideaalset vooluallika ahelat.
Kuna IT-l on lõpmatu takistus, kipub allikast voolav vool leidma oma vähima takistuse tee, mis on 8Ω koormus. Kogu vool vooluallikast (100mA) voolab läbi 8Ω tõmbetakisti. See ideaalne juhtum on 100% energiatõhususe näide.
Nüüd vaatame tegelikku IT-ahelat (nagu allpool näidatud).
Selle allika takistus on 10 MΩ, mis on piisav alt suur, et anda voolu, mis on väga lähedane allika täisväärtusele 100 mA, kuid sel juhul ei anna IT 100% oma võimsusest.
Selle põhjuseks on sisemineallikatakistus võtab osa voolust, mille tulemuseks on teatav leke.
Seda saab arvutada konkreetse jaotuse abil.
Allikas annab 100 mA. See vool jagatakse seejärel 10 MΩ allika ja 8 Ω koormuse vahel.
Lihtsa arvutusega saate määrata, milline osa voolust läbib koormustakistust 8Ω
I=100mA -100mA (8x10-6 MΩ /10MΩ)=99,99mA.
Kuigi füüsiliselt ideaalseid vooluallikaid pole olemas, on need eeskujuks tõeliste IT-de ehitamisel, mis on oma omadustelt lähedased.
Praktikas kasutatakse erinevat tüüpi vooluallikaid, mis erinevad vooluahela lahenduste poolest. Lihtsaim IT võib olla pingeallika ahel, mille külge on ühendatud takisti. Seda valikut nimetatakse takistuslikuks.
Transistorile saab ehitada väga hea kvaliteediga vooluallika. Samuti on olemas odav kaubanduslik FET-i vooluallikas, mis on lihts alt p-n-siirde ja allikaga ühendatud väravaga FET.
