El opamp está en una configuración de amplificador no inversor con una ganancia de 1. Como siempre, la salida del opamp hará lo que sea necesario para que los voltajes en las entradas + (no inversor) y - (inversor) sean idénticos. Debido a que la ganancia directa es 1, y la parte superior de R3 está conectada a la entrada -, el opamp hará lo que sea necesario para que el voltaje en la parte superior de R3 sea igual al voltaje en la entrada +. A medida que cambian R1 y R2, el voltaje de entrada + cambia y el opamp se asegura de que el voltaje esté en la parte superior de R3.

Ahora viene la parte divertida. Entre la salida opamp y R3 está el FET, que es esencialmente una resistencia controlada por voltaje. A medida que la salida del opamp sube y baja, la resistencia del FET entre sus terminales de drenaje y fuente (llamados Rds) sube y baja. Cuanto mayor sea el voltaje de la puerta, menor será la resistencia.

Si el circuito fuera simplemente la carga y R3 en serie, entonces si la resistencia de la carga cambiara, la corriente a través de la cadena cambiaría (Ley de Ohm). Pero ese FET está ahí; su resistencia está en serie con la carga. La carga, FET y R3 forman una cadena en serie, y el opamp puede ajustar la resistencia del FET. Si la resistencia de carga cambia, la corriente a través de la cadena cambia, el voltaje en la parte superior de R3 cambia y el amplificador operacional ajusta la resistencia del FET para mantener el voltaje de R3 igual al voltaje de entrada. R3 se denomina resistencia de sentido (o derivación). El opamp funciona para mantener constante el voltaje a través de él , y gracias a la Ley de Ohm eso significa que la corriente a través de él(y el resto de la cadena) es constante. Por constante me refiero a constante siempre que el voltaje de entrada sea constante. Cambie el voltaje de entrada y el opamp ajusta el FET para que la corriente de la cadena sea correcta para ese voltaje.

El resultado neto es que la corriente a través de la carga no está determinada por la resistencia de la carga. En el rango de voltajes que el circuito puede manejar, la corriente a través de la carga es constante incluso cuando cambia la resistencia de la carga. Lo único que cambia la corriente de carga es el voltaje de entrada +.

Simplemente, el OP acciona la compuerta del seguidor de drenaje (con condiciones$R_{dsOn} < R_3$para hacer$V_{in+}=V_{in-}$y$V_{load} > 2Vt$, Vt= voltaje de umbral FET, también conocido como$V_{gs(th)}$.

Entonces

Detalles

Por lo general, R3 es pequeño, como = 50 a 100 mV de caída en la corriente Imax, como el sensor de derivación de corriente para limitar el calor residual de Pd en R3, pero no demasiado pequeño. donde la compensación de Vin contribuye al presupuesto de error. Esta área del lazo del sensor debe ser lo más pequeña posible, de modo que los transitorios no provoquen un sobreimpulso para una entrada de paso de la reactancia parásita y la diafonía del acoplamiento mutuo (inductivo o capacitivo) de la carga de corriente de salida.