電圧電流変換器（V to I 変換器）

電圧から電流への変換器（V to I コンバータ）とは？

電圧から電流への変換器（V to I コンバータとも呼ばれる）は、電流を入力として受け取り、出力として電圧を生成する電子回路です。

しかし、なぜこれをやるのでしょうか？

計測回路で特定の物理量（重量、圧力、動きなど）のアナログ表現を作成する場合、DC電流が好まれます。

これは、DC電流信号がソースから負荷まで直列回路全体で一定であるためです。電流センシング機器もノイズが少ないという利点があります。

したがって、ある定電圧に対応または比例する電流を作成することが必要となることがあります。

この目的のために、電圧から電流への変換器（V to I コンバータとも呼ばれる）が使用されます。これにより、電気データのキャリアが電圧から電流に単純に変更できます。

シンプルな電圧から電流への変換器

電圧と電流の関係について話すとき、電圧と電流の間にオームの法則があることを言及することは明らかです。

抵抗を含む回路に電圧を入力すると、それに比例する電流が流れ始めることは誰でも知っています。

したがって、抵抗が電圧源回路での電流の流れを決定するか、または線形回路の単純な電圧から電流への変換器（V to I コンバータ）として機能します。

抵抗が単純な電圧から電流への変換器として機能する回路図は以下の通りです。この図では、電圧や電流などの電気量がそれぞれバーとループで表されています。

しかし実際には、このコンバータの出力電流は、接続された負荷の電圧降下に加えて入力電圧に直接依存します。VRがとなるため、この回路は不完全なものまたは悪いまたはパッシブなバージョンと言われています。

OPアンプを使用した電圧から電流への変換器

OPアンプは、電圧信号を対応する電流信号に単純に変換するために使用されます。この目的で使用されるOPアンプはIC LM741です。

このOPアンプは、必要な電流を維持するために必要な電圧を適用することで、回路全体を通じて正確な量の電流を保持するように設計されています。電流の詳細については以下に説明します。

フローティング負荷電圧から電流への変換器

名前の通り、負荷抵抗はこのコンバータ回路で浮遊しています。つまり、抵抗RLは接地されていません。

入力電圧であるVINは非反転入力端子に入力されます。反転入力端子は、RL抵抗のフィードバック電圧によって駆動されます。

このフィードバック電圧は負荷電流によって決定され、VD（入力差分電圧）と直列に接続されています。したがって、この回路は電流シリーズネガティブフィードバックアンプとしても知られています。

入力ループの電圧方程式は

Aが非常に大きいので、
したがって、

OPアンプの入力は、OPアンプ、