Преобразуватели на напрежение в ток (V към I Преобразуватели)

Какво е преобразувател на напрежение в ток (V to I Преобразувател)?

Преобразувателят на напрежение в ток (също известен като V to I преобразувател) е електронен цеп, който приема тока като вход и произвежда напрежение като изход.

Но защо бихме направили това?

За приборите за инструментална техника, когато се създава аналогово представяне на определени физически величини (тегло, налягане, движение и т.н.), DC токът е предпочитан.

Това е така, защото DC токът ще бъде постоянен в целия цеп от източника до потребителя. Приборите за измерване на тока също имат предимството на по-малко шум.

Понякога е необходимо да създадем ток, който е съответстващ или пропорционален на определено напрежение.

За тази цел се използват преобразуватели на напрежение в ток (също известни като V to I преобразуватели). Те просто променят носителя на електрическата информация от напрежение в ток.

Прост преобразувател на напрежение в ток

Когато говорим за връзката между напрежение и ток, очевидно е да споменем закон на Ом.

Всички знаем, че когато подаваме напрежение като вход за цеп, който съдържа резистор, съответстващият ток ще започне да протича през него.

Следователно, резисторът определя протичането на тока в цеп с напрежение или функционира като прост преобразувател на напрежение в ток (т.е. V to I преобразувател) за линейен цеп.

Схемата на резистора, който функционира като прост преобразувател на напрежение в ток, е представена по-долу. В тази схема, електрическите величини като напрежение и ток са представени чрез ленти и петли съответно.

Но практически, изходният ток на този преобразувател зависи директно от падане на напрежението върху свързанията на потребителската част, както и от входното напрежение. Тъй като, VR става. Затова този цеп се счита за несъвършен или лош или пасивен вариант.

Преобразувател на напрежение в ток с използване на операционен усилвател

Операционният усилвател (оп-амп) се използва, за да конвертира сигнал на напрежение в съответстващ сигнал на ток. За тази цел се използва IC LM741.

Този операционен усилвател е проектиран, за да задържа точното количество ток, като прилага напрежението, което е необходимо, за да поддържа този ток през целия цеп. Има два типа, които са обяснени подробно по-долу.

Преобразувател на напрежение в ток с плаваща потребителска част

Както показва името, потребителският резистор е плаващ в този преобразувателен цеп. Тоест, резисторът RL не е свързан с земята.

Напрежението, VIN, което е входното напрежение, се подава на невърнатия входен терминал. Върнатият входен терминал е управляем от обратното напрежение, което е върху резистора RL.

Това обратно напрежение е определено от потребителския ток и е в сериозна връзка с VID, което е входната разликата на напрежението. Следователно, този цеп е известен още като серия от отрицателен обратен усилвател на тока.

За входния контур, уравнението за напрежението е

Тъй като A е много голямо,
Следователно,

Тъй като, входът за оп-амп,