Jännite-sähkövirta-muunnin (V to I -muunnin)

Mikä on jännite-sähkövirta-muunnin (V to I muunnin)?

Jännite-sähkövirta-muunnin (tai V to I muunnin) on sähköinen piiri, joka ottaa virtan syötteenä ja tuottaa jännitteen tuloksena.

Mutta miksi teemme tätä?

Näin voidaan luoda analooginen edustus tietyistä fysikaalisista suureista (paino, paine, liike ym.), jolloin DC-virta on suosittu.

Tämä johtuu siitä, että DC-virtasignaalit pysyvät vakaina koko sarjapiirissä lähdeltä kuormaan asti. Virtahavaintolaitteilla on myös etu vähemmän häiriöiden aiheuttamasta melusta.

Joten joskus on tarpeen luoda virta, joka on vastaava tai verrannollinen määriteltyyn jännitteeseen.

Tähän tarkoitukseen käytetään jännite-sähkövirta-muuntimia (myös tunnettuja nimellä V to I muunnin). Se voi yksinkertaisesti muuttaa sähköisen tiedon kuljetinta jännitteestä virtaksi.

Yksinkertainen jännite-sähkövirta-muunnin

Kun puhumme jännitteen ja virtan välisestä yhteydestä, on ilmeistä mainita Ohmin laki.

Kaikki tiedämme, että kun syötämme jännitteen piiriin, jossa on vastus, verrannollinen virta alkaa virtaamaan sen läpi.

Joten on selvää, että vastus määrää virran virtaamisen jännitteellä varustetussa piirissä tai se toimii yksinkertaisena jännite-sähkövirta-muunninna (eli V to I muunninna) lineaariselle piirille.

Piirikaavio vastuksesta, joka toimii yksinkertaisena jännite-sähkövirta-muunninna, on esitetty alla. Tässä kaaviossa sähköiset suureet, kuten jännite ja virta, on esitetty palkkeina ja silmukoissa vastaavasti.

Praktisesti katsoen tämän muunnimen ulostulovirta riippuu suoraan jännitteen pudotuksen lisäksi syöttöjännitteeseen. Koska VR tulee olemaan. Tämän vuoksi tätä piiriä kutsutaan epäperfektiiseksi tai huonoksi tai passiiviseksi versioksi.

Jännite-sähkövirta-muunnin Op-ampilla

Op-ampia käytetään yksinkertaisesti muuntaaksemme jännitesignaalin vastaavaan virtasignaaliin. Tähän tarkoitukseen käytetty Op-amp on IC LM741.

Tämä Op-amp on suunniteltu pitämään tarkan määrän virtaa soveltamalla jännitettä, joka on tarpeen säilyttääkseen kyseisen virtan kautta piiriä. Ne ovat kahdenlaisia, jotka selitetään yksityiskohtaisesti alla.

Levittävä kuorma jännite-sähkövirta-muunnin

Kuten nimi viittaa, kuorma-vastus on levittävä tässä muunninpiirissä. Eli vastus RL ei ole yhdistetty maahan.

Jännite, VIN, joka on syöttöjännite, annetaan ei-käänteiselle syöttölle. Käänteiselle syöttölle ohjataan palautusjännite, joka on vastuksen RL päällä.

Tämä palautusjännite määräytyy kuormavirtan mukaan, ja se on sarjassa VD:n kanssa, joka on syöttöerojännite. Joten tätä piiriä kutsutaan myös virtasarjan negatiivisella palautuskytkennällä varustetuksi vahvistimeksi.

Syöttösilmukalle jänniteyhtälö on

Koska A on hyvin suuri,
Joten,