Convertidores de cantidades eléctricas
El voltaje y la corriente son las cantidades eléctricas básicas. Se pueden convertir entre sí en función de las necesidades.Voltage to Current Converter y actual a Voltage Converterson los dos circuitos que ayudan en dicha conversión. Estas también son aplicaciones lineales de amplificadores operacionales. Este capítulo los analiza en detalle.
Convertidor de voltaje a corriente
UN voltage to current converter o V to I converter, es un circuito electrónico que toma corriente como entrada y produce voltaje como salida. Esta sección trata sobre el convertidor de voltaje a corriente basado en amplificador operacional.
Un convertidor de voltaje a corriente basado en un amplificador operacional produce una corriente de salida cuando se aplica un voltaje a su terminal no inversora. loscircuit diagram de un convertidor de voltaje a corriente basado en un amplificador operacional se muestra en la siguiente figura.
En el circuito que se muestra arriba, se aplica un voltaje de entrada $ V_ {i} $ en el terminal de entrada no inversora del amplificador operacional. De acuerdo con lavirtual short concept, el voltaje en el terminal de entrada inversora de un amplificador operacional será igual al voltaje en su terminal de entrada no inversora. Entonces, el voltaje en la terminal de entrada inversora del amplificador operacional será $ V_ {i} $.
los nodal equation en el nodo de la terminal de entrada inversora es -
$$ \ frac {V_i} {R_1} -I_ {0} = 0 $$
$$ => I_ {0} = \ frac {V_t} {R_1} $$
Por lo tanto, la output current $ I_ {0} $ de un convertidor de voltaje a corriente es la relación entre su voltaje de entrada $ V_ {i} $ y la resistencia $ R_ {1} $.
Podemos reescribir la ecuación anterior como:
$$ \ frac {I_0} {V_i} = \ frac {1} {R_1} $$
La ecuación anterior representa la relación de la corriente de salida $ I_ {0} $ y el voltaje de entrada $ V_ {i} $ & es igual al recíproco de la resistencia $ R_ {1} $ La relación de la corriente de salida $ I_ { 0} $ y el voltaje de entrada $ V_ {i} $ se llama como Transconductance.
Sabemos que la relación entre la salida y la entrada de un circuito se denomina ganancia. Entonces, la ganancia de un convertidor de voltaje a corriente es la transconductancia y es igual al recíproco de la resistencia $ R_ {1} $.
Convertidor de corriente a voltaje
UN current to voltage converter o I to V converteres un circuito electrónico que toma corriente como entrada y produce voltaje como salida. Esta sección trata sobre el convertidor de corriente a voltaje basado en amplificador operacional.
Un convertidor de corriente a voltaje basado en un amplificador operacional produce un voltaje de salida cuando se aplica corriente a su terminal inversor. loscircuit diagram de un convertidor de corriente a voltaje basado en amplificador operacional se muestra en la siguiente figura.
En el circuito que se muestra arriba, el terminal de entrada no inversora del amplificador operacional está conectado a tierra. Eso significa que se aplica cero voltios en su terminal de entrada no inversora.
De acuerdo con la virtual short concept, el voltaje en el terminal de entrada inversora de un amplificador operacional será igual al voltaje en su terminal de entrada no inversora. Entonces, el voltaje en el terminal de entrada inversora del amplificador operacional será cero voltios.
los nodal equation en el nodo del terminal inversor es -
$$ - I_ {i} + \ frac {0-V_0} {R_f} = 0 $$
$$ - I_ {i} = \ frac {V_0} {R_f} $$
$$ V_ {0} = - R_ {t} I_ {i} $$
Por lo tanto, la output voltage,$ V_ {0} $ del convertidor de corriente a voltaje es el producto (negativo) de la resistencia de retroalimentación, $ R_ {f} $ y la corriente de entrada, $ I_ {t} $. Observe que el voltaje de salida, $ V_ {0} $ tiene unnegative sign, lo que indica que existe una diferencia de fase de 180 0 entre la corriente de entrada y la tensión de salida.
Podemos reescribir la ecuación anterior como:
$$ \ frac {V_0} {I_i} = - R_ {f} $$
La ecuación anterior representa la relación entre el voltaje de salida $ V_ {0} $ y la corriente de entrada $ I_ {i} $, y es igual al negativo de la resistencia de retroalimentación, $ R_ {f} $. La relación entre el voltaje de salida $ V_ {0} $ y la corriente de entrada $ I_ {i} $ se denomina comoTransresistance.
Sabemos que la relación de salida y entrada de un circuito se llama gain. Entonces, la ganancia de un convertidor de corriente a voltaje es su resistencia trans y es igual a la resistencia de retroalimentación (negativa) $ R_ {f} $.