Feszültség-áramerősségek (V-I átalakítók)

Mi a feszültség-áramerősszerváltó (V to I Converter)?

A feszültség-áramerősszerváltó (más néven V to I konverter) olyan elektronikus áramkör, amely az áramerősséget veszi be, és feszültséget ad ki.

De miért tennénk ezt?

Nos, az mérési áramkörök esetén, amikor bizonyos fizikai mennyiségek (súly, nyomás, mozgás stb.) analóg reprezentációját készítjük, a DC-áramerősség előnyben részesített.

Ez azért van, mert a DC-áramerősség-jelek állandók lesznek az egész sorban lévő áramkörben a forrástól a terhelésig. Az áramerősség-mérő eszközök kevesebb zajt is okoznak.

Tehát néha szükséges áramerősség létrehozása, ami meghatározott vagy arányos egy adott feszültséggel.

Ehhez használják a Feszültség-Áramerősszerváltókat (más néven V to I konvertereket). Egyszerűen átalakítja az elektromos adatok hordozóját feszültségből áramerősségbe.

Egyszerű Feszültség-Áramerősszerváltó

Amikor beszélünk a feszültség és áramerősség közötti kapcsolatról, természetesen meg kell említeni az Ohm-törvényt.

Mindannyian tudjuk, hogy ha feszültséget adjunk be egy ellenállással rendelkező áramkörbe, akkor a proporcionalitási alapján áramerősség fog áramlik rajta.

Tehát világos, hogy az ellenállás dönti el az áramerősség folyamát egy feszültségforrás áramkörben, vagy mint egyszerű feszültség-áramerősszerváltó (azaz V to I konverter) lineáris áramkörben működik.

Az ellenállás áramkör-diagramja, amely egyszerű feszültség-áramerősszerváltóként működik, a következőképpen látható. Ebben a diagramban az elektromos mennyiségek, például a feszültség és az áramerősség vonalakkal és hurokkal vannak jelölve.

Gyakorlatilag, az áramerősség-kimenet ezen a konverteren a feszültség-lehullás mellett függ közvetlenül a csatlakoztatott terhelésen. Mivel VR lesz. Ezért mondják, hogy ez a circuit nem tökéletes, rossz vagy passzív verzió.

Feszültség-Áramerősszerváltó Op-Amp segítségével

Egy op-amp egyszerűen átalakítja a feszültségjelét a megfelelő áramerősségjelre. A célra használt op-amp az IC LM741.

Ez az op-amp olyan feszültséget alkalmaz, amely szükséges ahhoz, hogy a pontos mennyiségű áramerősség áthaladjon az áramkörön. Két típusú lehet, amelyeket részletesen leírunk lentebb.

Floating Load Feszültség-Áramerősszerváltó

Ahogy a neve is mutatja, a terhelés ellenállása "levágott" (floating) ebben a konverter áramkörben. Azaz, az RL ellenállás nincs összekötve a földdel.

A VIN bemeneti feszültség a nem inverz bemeneti terminálra van adva. Az inverz bemeneti terminál a visszacsatolt feszültséggel van vezérelve, amely az RL ellenálláson van.

Ez a visszacsatolt feszültség a terhelés-áramerősség és a VD bemeneti differenciál-feszültség sora. Tehát ez az áramkör ismert, mint soros negatív visszacsatolt erősítő.

A bemeneti hurok feszültségi egyenlete

Mivel A nagyon nagy,
Tehát,