Převodníky napětí na proud (V na I převodníky)

Co je převodník napětí na proud (V to I převodník)?

Převodník napětí na proud (také známý jako V to I převodník) je elektronický obvod, který bere proud jako vstup a produkuje napětí jako výstup.

Ale proč bychom to dělali?

Pro měřicí obvody, když vytváříme analogovou reprezentaci určitých fyzikálních veličin (hmotnost, tlak, pohyb atd.), se dává přednost stejnosměrnému proudu.

To proto, že signály stejnosměrného proudu budou konstantní po celém obvodu v sérii od zdroje k zátěži. Přístroje pro měření proudu mají také výhodu nižšího šumu.

Proto někdy bývá nezbytné vytvořit proud, který odpovídá nebo je úměrný určitému napětí.

Pro tento účel se používají Převodníky napětí na proud (také známé jako V to I převodníky). Může jednoduše změnit nosiče elektrických dat z napětí na proud.

Jednoduchý převodník napětí na proud

Když hovoříme o vztahu mezi napětím a proudem, je zřejmé zmínit Ohmovův zákon.

Všichni víme, že když dodáme napětí jako vstup do obvodu, který obsahuje rezistor, začne proporcionalně proud pramenit.

Je tedy jasné, že rezistor rozhoduje o proudu v obvodu s napěťovým zdrojem nebo funguje jako jednoduchý převodník napětí na proud (tj. V to I převodník) pro lineární obvod.

Schéma obvodu rezistoru, který funguje jako jednoduchý převodník napětí na proud, je zobrazeno níže. V tomto schématu jsou elektrické veličiny, jako např. napětí a proud, reprezentovány pomocí čar a smyček.

Prakticky však výstupní proud tohoto převodníku závisí přímo na pádě napětí napříč připojenou zátěží, kromě vstupního napětí. Protože VR se stává. To je důvod, proč tento obvod je označován jako nedokonalý nebo pasivní verze.

Převodník napětí na proud s operačním zesilovačem

Operační zesilovač (op-amp) je implementován k jednoduchému převodu signálu napětí na odpovídající signál proudu. Pro tento účel se používá integrovaný obvod LM741.

Tento operační zesilovač je navržen tak, aby udržoval přesnou množství proudu aplikací napětí, které je nezbytné udržet ten proud po celém obvodu. Existují dvě typy, které jsou podrobně popsány níže.

Převodník napětí na proud s plavající zátěží

Jak naznačuje název, rezistor zátěže je v tomto převodníkovém obvodu plavající. To znamená, že rezistor RL není spojen s zemí.

Napětí VIN, které je vstupním napětím, je přivedeno na neinverzní vstupní terminál. Inverzní vstupní terminál je řízen zpětnovazebním napětím, které je napříč rezistorem RL.

Tohle zpětnovazební napětí je určeno proudem zátěže a je v sérii s VD, což je rozdílové vstupní napětí. Tento obvod je proto také znám jako série negativní zpětnovazební zesilovač proudu.

Pro vstupní smyčku je rovnice napětí

Protože A je velmi velké,