Konverter Tegangan ke Arus (Konverter V ke I)
Apa itu Konverter Tegangan ke Arus (V to I Converter)?
Konverter tegangan ke arus (juga dikenal sebagai V to I converter) adalah rangkaian elektronik yang mengambil arus sebagai input dan menghasilkan tegangan sebagai output.
Tetapi mengapa kita melakukan ini?
Nah, untuk rangkaian instrumen ketika membuat representasi analog dari beberapa kuantitas fisik (berat, tekanan, gerakan, dll), arus DC lebih disukai.
Ini karena sinyal arus DC akan tetap konstan sepanjang rangkaian seri dari sumber hingga beban. Alat pengukur arus juga memiliki keuntungan berupa gangguan yang lebih sedikit.
Jadi terkadang penting untuk menciptakan arus yang sesuai atau proporsional dengan tegangan tertentu.
Untuk tujuan ini, Konverter Tegangan ke Arus (juga dikenal sebagai V to I converters) digunakan. Ini dapat mengubah pembawa data listrik dari tegangan menjadi arus.
Konverter Tegangan ke Arus Sederhana
Ketika kita membahas hubungan antara tegangan dan arus, jelas bahwa hukum Ohm harus disebutkan.
Kita semua tahu bahwa ketika kita memberikan tegangan sebagai input ke rangkaian yang terdiri dari resistor, arus yang proporsional akan mulai mengalir melaluinya.
Jadi, jelas bahwa resistor menentukan aliran arus dalam sumber tegangan atau berfungsi sebagai konverter tegangan ke arus (yaitu, V to I converter) sederhana untuk rangkaian linear.
Diagram rangkaian dari resistor yang berfungsi sebagai konverter tegangan ke arus sederhana ditunjukkan di bawah ini. Dalam diagram ini, besaran listrik seperti tegangan dan arus direpresentasikan melalui batang dan loop masing-masing.
Namun, pada praktiknya, arus keluaran dari konverter ini bergantung langsung pada penurunan tegangan di seluruh beban yang terhubung serta tegangan input. Karena, VR menjadi
. Inilah alasan mengapa rangkaian ini dikatakan tidak sempurna atau buruk atau versi pasif.
Konverter Tegangan ke Arus Menggunakan Op-Amp
Sebuah op-amp digunakan untuk mengubah sinyal tegangan menjadi sinyal arus yang sesuai. Op-amp yang digunakan untuk tujuan ini adalah IC LM741.
Op-amp ini dirancang untuk mempertahankan jumlah arus yang tepat dengan menerapkan tegangan yang diperlukan untuk mempertahankan arus tersebut sepanjang rangkaian. Mereka ada dua jenis yang dijelaskan secara detail di bawah ini.
Konverter Tegangan ke Arus dengan Beban Floating
Seperti namanya, beban resistor mengambang dalam rangkaian konverter ini. Artinya, resistor RL tidak terhubung ke tanah.
Tegangan, VIN yang merupakan tegangan input diberikan ke terminal input non-inverting. Terminal input inverting didorong oleh tegangan umpan balik yang ada di seberang resistor RL.
Tegangan umpan balik ini ditentukan oleh arus beban dan berada dalam seri dengan VD, yang merupakan tegangan perbedaan input. Jadi, rangkaian ini juga dikenal sebagai amplifier umpan balik negatif seri arus.
Untuk loop input, persamaan tegangan adalah
Karena A sangat besar,
Jadi,
Karena, input ke Op-amp
