Pretvarачi napona u struju (V u I pretvarачi)
Što je pretvarač napona u struju (V to I pretvarač)?
Pretvarač napona u struju (poznat i kao V to I pretvarač) je elektronički krug koji uzima struju kao ulaz i proizvodi napon kao izlaz.
Ali zašto bismo to radili?
Pa, za mjerne krugove kada stvaramo analognu reprezentaciju određenih fizičkih veličina (težine, tlaka, gibanja itd.), DC struja se preferira.
To je zato što će DC strujni signali biti konstantni kroz cijeli krug u seriji od izvora do opterećenja. Uređaji za mjerenje struje također imaju prednost manjeg šuma.
Stoga je ponekad nužno stvoriti struju koja je odgovarajuća ili proporcionalna određenom naponu.
Za tu svrhu koriste se pretvarači napona u struju (poznati i kao V to I pretvarači). Oni jednostavno mogu promijeniti nosač električkih podataka s napona na struju.
Jednostavan pretvarač napona u struju
Kada govorimo o vezi između napona i struje, očito je spomenuti Ohmov zakon.
Svi znamo da kada unesemo napon kao ulaz u krug koji sadrži otpornik, proporcionalna struja počet će teći kroz njega.
Dakle, jasno je da otpornik odlučuje protok struje u naponskom izvoru ili funkcionira kao jednostavni pretvarač napona u struju (tj. V to I pretvarač) za linearni krug.
Shema otpornika koji funkcioniše kao jednostavni pretvarač napona u struju prikazana je ispod. Na ovoj shemi, električke veličine poput napona i struje su prikazane kroz trake i petlje redom.
Ali praktično, izlazna struja ovog pretvarača ovisi direktno o padu napona na povezanom opterećenju, uz ulazni napon. Budući da VR postaje
. To je razlog zašto se ovaj krug smatra neperfektnim ili lošim ili pasivnim izvedbom.
Pretvarač napona u struju koristeći Op-Amp
Op-Amp se implementira kako bi se jednostavno naponski signal pretvorio u odgovarajući strujni signal. Op-Amp koristi se za ovu svrhu IC LM741.
Ovaj Op-Amp dizajniran je kako bi održavao točnu količinu struje primjenom napona koji je potreban za održavanje te struje kroz cijeli krug. Postoje dvije vrste koje su detaljno objašnjene u nastavku.
Pretvarač napona u struju s plivajućim opterećenjem
Kao što naziv sugerira, opterećeni otpornik pliva u ovom pretvaraču. To znači da otpornik RL nije povezan s zemljom.
Napon, VIN koji je ulazni napon daje se neinversonom ulaznom terminalu. Inverzni ulazni terminal pokreće povratni napon koji je na otporniku RL.
Ovaj povratni napon određen je strujom opterećenja i on je u seriji s VD, koji je ulazna razlika napona. Stoga se ovaj krug također naziva serijalni negativni povratni amplifikator struje.
Za ulaznu petlju, jednadžba napona je
Budući da A jest vrlo veliki,
Stoga,
Budući da je ulaz u
