Tokovni vir (IT) lahko štejemo za elektronsko napravo, ki dovaja električni tok zunanjemu vezju, neodvisno od napetosti na elementih vezja in na samem sebi.
Posebna lastnost IT je njegova velika (v idealnem primeru neskončno velika) notranji upor Rext. Zakaj?
Predstavljajmo si, da želimo 100 % moči prenesti iz napajalnika na breme. To je prenos energije.
Za dovajanje 100% moči od vira do bremena je potrebno razporediti upor v tokokrogu tako, da breme prejme to moč. Ta proces se imenuje trenutna delitev.
Tok vedno ubere najkrajšo pot in izbere pot z najmanjšim uporom. Zato moramo v našem primeru izvor in obremenitev organizirati tako, da ima prvi veliko večji upor kot drugi.
To zagotavlja, da tok teče od vira do bremena. Zato v tem primeru uporabljamo idealen vir toka, ki ima neskončen notranji upor. To zagotavlja, da tok iz IT teče po najkrajši poti, to je skozi obremenitev.
KerRext vira je neskončno velik, izhodni tok iz njega se ne bo spremenil (kljub spremembi vrednosti obremenitvene upornosti). Tok bo vedno teče skozi neskončni upor IT proti obremenitvi z relativno nizkim uporom. To prikazuje graf izhodnega toka idealnega vira.
Z neskončno velikim notranjim uporom IT kakršne koli spremembe vrednosti upornosti obremenitve ne vplivajo na količino toka, ki teče v zunanjem vezju idealnega vira.
Neskončni upor prevladuje v tokokrogu in ne dovoljuje spreminjanja toka (kljub nihanju upornosti obremenitve).
Oglejmo si idealno vezje vira toka, prikazano spodaj.
Ker ima IT neskončen upor, tok, ki teče iz vira, teži k temu, da najde pot najmanjšega upora, kar je obremenitev 8Ω. Ves tok iz tokovnega vira (100mA) teče skozi 8Ω pull-up upor. Ta idealen primer je primer 100-odstotne energetske učinkovitosti.
Sedaj si oglejmo pravo vezje IT (kot je prikazano spodaj).
Ta vir ima upornost 10 MΩ, kar je dovolj visoko, da zagotovi tok, ki je zelo blizu polnih 100 mA vira, vendar v tem primeru IT ne bo zagotovil 100 % svoje moči.
To je zato, ker interniupor vira bo prevzel del toka, kar bo povzročilo določeno količino puščanja.
Izračuna se lahko z uporabo posebne delitve.
Vir zagotavlja 100 mA. Ta tok se nato deli med vir 10 MΩ in obremenitvijo 8Ω.
S preprostim izračunom lahko določite, kateri del toka teče skozi obremenitveni upor 8Ω
I=100mA -100mA (8x10-6 MΩ /10MΩ)=99,99mA.
Čeprav fizično idealni viri toka ne obstajajo, služijo kot model za gradnjo resničnih IT-jev, ki so si po svojih značilnostih blizu.
V praksi se uporabljajo različne vrste tokovnih virov, ki se razlikujejo po rešitvah vezja. Najpreprostejši IT je lahko vezje vira napetosti, na katerega je priključen upor. Ta možnost se imenuje uporovna.
Na tranzistorju je mogoče zgraditi zelo kakovosten vir toka. Obstaja tudi poceni komercialni FET tokovni vir, ki je le FET s p-n spojem in vrati, ki so povezana z virom.
