Convertitori da Tensione a Corrente (Convertitori V a I)
Cos'è un Convertitore da Tensione a Corrente (V to I Converter)?
Un convertitore da tensione a corrente (anche noto come V to I converter) è un circuito elettronico che prende la corrente come ingresso e produce una tensione in uscita.
Ma perché lo faremmo?
Beh, per i circuiti di strumentazione, quando si crea una rappresentazione analogica di determinate grandezze fisiche (peso, pressione, movimento ecc.), la corrente continua è preferita.
Questo perché i segnali di corrente continua saranno costanti lungo il circuito in serie dalla sorgente al carico. Gli strumenti di misura della corrente hanno inoltre il vantaggio di avere meno rumore.
Quindi, a volte è essenziale creare corrente che sia corrispondente o proporzionale a una tensione definita.
A questo scopo vengono utilizzati i Convertitori da Tensione a Corrente (anche noti come V to I converters). Essi possono semplicemente cambiare il vettore dei dati elettrici da tensione a corrente.
Convertitore da Tensione a Corrente Semplice
Quando parliamo del rapporto tra tensione e corrente, è ovvio menzionare la legge di Ohm.
Sappiamo tutti che quando forniamo una tensione in ingresso a un circuito che comprende un resistore, la corrente proporzionale inizierà a fluire attraverso di esso.
Quindi, è chiaro che il resistore decide il flusso di corrente in un circuito con sorgente di tensione o funziona come un semplice convertitore da tensione a corrente (cioè un V to I converter) per un circuito lineare.
Il diagramma del circuito di un resistore che funziona come un semplice convertitore da tensione a corrente è rappresentato qui sotto. In questo diagramma, le grandezze elettriche come tensione e corrente sono rappresentate rispettivamente attraverso barre e anelli.
Ma praticamente, la corrente di uscita di questo convertitore dipende direttamente dal caduta di tensione sul carico collegato oltre alla tensione di ingresso. Poiché, VR diventa
. Questo è il motivo per cui questo circuito viene considerato imperfetto o passivo.
Convertitore da Tensione a Corrente Utilizzando un Amplificatore Operazionale
Un amplificatore operazionale è implementato per convertire semplicemente il segnale di tensione nel segnale di corrente corrispondente. L'amplificatore operazionale utilizzato per questo scopo è l'IC LM741.
Questo amplificatore operazionale è progettato per mantenere la quantità precisa di corrente applicando la tensione necessaria per sostenere quella corrente lungo tutto il circuito. Esistono due tipi, descritti in dettaglio di seguito.
Convertitore da Tensione a Corrente con Carico Fluttuante
Come suggerisce il nome, il resistore di carico è fluttuante in questo circuito di convertitore. Cioè, il resistore RL non è collegato a massa.
La tensione, VIN che è la tensione di ingresso, viene fornita al terminale di ingresso non invertente. Il terminale di ingresso invertente è pilotato dalla tensione di retroazione che è attraverso il resistore RL.
Questa tensione di retroazione è determinata dalla corrente di carico ed è in serie con la VD, che è la differenza di tensione di ingresso. Quindi, questo circuito è anche noto come amplificatore con retroazione negativa di corrente in serie.
Per il loop di ingresso, l'equazione di tensione è
Poiché A è molto grande,
Quindi,
