Напряжение-ары ағымға айналдырушылар (V to I Converters)

Напряжение-ток конвертер (V to I конвертер) не?

Напряжение-ток конвертер (также известный как V to I конвертер) - это электронная схема, которая принимает ток в качестве входного сигнала и выдает напряжение на выходе.

Но почему мы это делаем?

Для измерительных цепей при создании аналогового представления определенных физических величин (вес, давление, движение и т.д.) предпочтительно использовать постоянный ток.

Это связано с тем, что сигналы постоянного тока будут оставаться постоянными во всей цепи от источника до нагрузки. Приборы для измерения тока также имеют преимущество в виде меньшего уровня шума.

Поэтому иногда необходимо создать ток, который соответствует или пропорционален определенному напряжению.

Для этой цели используются напряжение-ток конвертеры (также известные как V to I конвертеры). Они просто изменяют носителя электрических данных с напряжения на ток.

Простой напряжение-ток конвертер

Когда мы говорим о связи между напряжением и током, очевидно упомянуть закон Ома.

Все знают, что когда мы подаем напряжение на вход цепи, состоящей из резистора, пропорциональный ток начинает протекать через него.

Таким образом, очевидно, что резистор определяет поток тока в цепи источника напряжения или он выполняет функцию простого напряжение-ток конвертера (т.е. V to I конвертера) для линейной цепи.

Схема резистора, выполняющего функцию простого напряжение-ток конвертера, представлена ниже. В этой схеме электрические величины, такие как напряжение и ток, представлены через полосы и петли соответственно.

Однако на практике выходной ток этого конвертера зависит напрямую от падения напряжения на подключенную нагрузку, а также от входного напряжения. Так как VR становится. Именно поэтому эта схема считается несовершенной или пассивной версией.

Напряжение-ток конвертер с использованием операционного усилителя

Операционный усилитель используется для простого преобразования сигнала напряжения в соответствующий сигнал тока. Для этой цели используется ИМС LM741.

Этот операционный усилитель предназначен для поддержания точного значения тока путем применения напряжения, необходимого для поддержания этого тока по всей цепи. Существуют два типа таких конвертеров, которые подробно описаны ниже.

Напряжение-ток конвертер с плавающей нагрузкой

Как следует из названия, нагрузка резистор плавает в этой схеме конвертера. То есть, резистор RL не соединен с землей.

Напряжение, VIN, которое является входным напряжением, подается на неинвертирующий вход. Инвертирующий вход управляется обратной связью, которая находится на резисторе RL.

Эта обратная связь определяется током нагрузки и находится в серии с VD, который является входным дифференциальным напряжением. Поэтому эта схема также известна как серийный усилитель с отрицательной обратной связью по току.

Для входной петли уравнение напряжения следующее:

Поскольку A очень велико,
Таким образом,

Поскольку, вход в операционный усилитель,
<