電気量のコンバーター
電圧と電流は基本的な電気量です。要件に応じて、相互に変換できます。Voltage to Current Converter および現在 Voltage Converterこのような変換に役立つ2つの回路です。これらは、オペアンプの線形アプリケーションでもあります。この章では、それらについて詳しく説明します。
電圧-電流変換器
A voltage to current converter または V to I converterは、入力として電流を受け取り、出力として電圧を生成する電子回路です。このセクションでは、オペアンプベースの電圧から電流へのコンバータについて説明します。
オペアンプベースの電圧-電流コンバータは、非反転端子に電圧が印加されると出力電流を生成します。ザ・circuit diagram オペアンプベースの電圧から電流へのコンバータの特性を次の図に示します。
上記の回路では、入力電圧$ V_ {i} $がオペアンプの非反転入力端子に印加されています。によるvirtual short concept、オペアンプの反転入力端子の電圧は、非反転入力端子の電圧と等しくなります。したがって、オペアンプの反転入力端子の電圧は$ V_ {i} $になります。
ザ・ nodal equation 反転入力端子のノードは−です。
$$ \ frac {V_i} {R_1} -I_ {0} = 0 $$
$$ => I_ {0} = \ frac {V_t} {R_1} $$
したがって、 output current 電圧から電流へのコンバータの$ I_ {0} $は、入力電圧$ V_ {i} $と抵抗$ R_ {1} $の比率です。
上記の式を次のように書き直すことができます。
$$ \ frac {I_0} {V_i} = \ frac {1} {R_1} $$
上記の式は、出力電流$ I_ {0} $と入力電圧$ V_ {i} $の比率を表しており、抵抗の逆数$ R_ {1} $に等しくなります。出力電流$ I_ {の比率0} $および入力電圧$ V_ {i} $は次のように呼ばれます Transconductance。
回路の出力と入力の比率はゲインと呼ばれることがわかっています。したがって、電圧から電流へのコンバータのゲインは相互コンダクタンスであり、抵抗$ R_ {1} $の逆数に等しくなります。
電流-電圧変換器
A current to voltage converter または I to V converterは、入力として電流を受け取り、出力として電圧を生成する電子回路です。このセクションでは、オペアンプベースの電流-電圧コンバータについて説明します。
オペアンプベースの電流-電圧コンバータは、その反転端子に電流が印加されると出力電圧を生成します。ザ・circuit diagram オペアンプベースの電流-電圧変換器の特性を次の図に示します。
上記の回路では、オペアンプの非反転入力端子はグランドに接続されています。これは、非反転入力端子にゼロボルトが印加されることを意味します。
による virtual short concept、オペアンプの反転入力端子の電圧は、非反転入力端子の電圧と等しくなります。したがって、オペアンプの反転入力端子の電圧はゼロボルトになります。
ザ・ nodal equation 反転端子のノードは−です。
$$-I_ {i} + \ frac {0-V_0} {R_f} = 0 $$
$$-I_ {i} = \ frac {V_0} {R_f} $$
$$ V_ {0} = -R_ {t} I_ {i} $$
したがって、 output voltage,電流から電圧へのコンバータの$ V_ {0} $は、フィードバック抵抗$ R_ {f} $と入力電流$ I_ {t} $の（負の）積です。出力電圧$ V_ {0} $がnegative sign、180が存在することを示す0の入力電流と出力電圧との位相差を。
上記の式を次のように書き直すことができます。
$$ \ frac {V_0} {I_i} = -R_ {f} $$
上記の式は、出力電圧$ V_ {0} $と入力電流$ I_ {i} $の比率を表しており、フィードバック抵抗の負の値$ R_ {f} $に等しくなります。出力電圧$ V_ {0} $と入力電流$ I_ {i} $の比率は次のように呼ばれます。Transresistance。
回路の出力と入力の比率は次のように呼ばれることがわかっています。 gain。したがって、電流-電圧変換器のゲインはそのトランス抵抗であり、（負の）フィードバック抵抗$ R_ {f} $に等しくなります。