Gerilim Akım Dönüştürücüler (V to I Converters)

Gerilim Akım Dönüştürücü (V to I Dönüştürücü) Nedir?

Gerilim akım dönüştürücüsü (ayrıca V to I dönüştürücüsü olarak da bilinir), girdi olarak akımı alır ve çıkış olarak gerilim üretir.

Ama neden böyle yaparız?

Nedense ölçüm devreleri, belirli fiziksel niceliklerin (ağırlık, basınç, hareket vb.) analog temsili için DC akımı tercih eder.

Bu, çünkü DC akım sinyalleri, kaynaktan yük anahtarı arasındaki seri devrede sabit kalır. Ayrıca, akım algılama araçları daha az gürültü avantajına sahiptir.

Bu nedenle bazen belirli bir gerilime karşılık gelen veya orantılı akım oluşturmak gereklidir.

Bu amaçla Gerilim Akım Dönüştürücüler (ayrıca V to I dönüştürücü olarak da bilinir) kullanılır. Bu, elektriksel verinin taşıyıcısını gerilimden akıma basitçe değiştirebilir.

Basit Gerilim Akım Dönüştürücüsü

Gerilim ve akım arasındaki bağlantıyı tartışırken, gerilim ile Ohm yasası anılmak zorunludur.

Biliyoruz ki, bir devreye bir direnç dahil olduğunda, orantılı akım ondan geçmeye başlar.

Yani, direnç, bir gerilim kaynağı devresindeki akım akışını belirler veya doğrusal bir devre için basit bir gerilim akım dönüştürücüsü (yani V to I dönüştürücüsü) olarak çalışır.

Direnç devresi, basit bir gerilim akım dönüştürücüsü olarak işlev gören bir direnç şeması aşağıda gösterilmiştir. Bu şemada, gerilim ve akım gibi elektriksel nicelikler sırasıyla çubuklar ve döngülerle gösterilmiştir.

Ancak pratikte, bu dönüştürücünün çıkış akımı, bağlı yükün gerilim düşümüne ve giriş gerilimine bağlıdır. VR olurken,. Bu nedenle, bu devre kusurlu, kötü veya pasif bir versiyon olarak kabul edilir.

Operasyonel Amplifikatör Kullanarak Gerilim Akım Dönüştürücüsü

Bir operasyonel amplifikatör, basitçe gerilim sinyalini karşılık gelen akım sinyaline dönüştürmek için kullanılır. Bu amaçla kullanılan operasyonel amplifikatör IC LM741'dir.

Bu operasyonel amplifikatör, devreden geçen akım'ın doğru miktarında tutulmasını sağlamak için gerekli olan gerilimi uygulamak üzere tasarlanmıştır. Bunlar, aşağıdaki detaylı açıklanan iki türdür.

Seyrek Yük Gerilim Akım Dönüştürücüsü

İsminden de anlaşılacağı gibi, yük direnç, bu dönüştürücü devresinde seyrek durumdadır. Yani, RL direnci yerleştirmeye bağlanmamıştır.

Giriş gerilimi VIN, ters girdi terminaline verilir. Ters girdi terminali, RL direnci üzerinden olan geribildirim gerilimi tarafından sürüklendirilir.

Bu geribildirim gerilimi, yük akımı tarafından belirlenir ve VD, giriş fark gerilimi ile seridir. Bu nedenle, bu devre ayrıca akım serisi negatif geribildirim amplifikatörü olarak da bilinir.

Giriş döngüsü için, gerilim denklemi

A çok büyük olduğundan,
Yani,

Giriş