Conversores de quantidades elétricas

Tensão e corrente são as grandezas elétricas básicas. Eles podem ser convertidos um no outro, dependendo da necessidade.Voltage to Current Converter e atual para Voltage Convertersão os dois circuitos que ajudam nessa conversão. Essas também são aplicações lineares de amplificadores operacionais. Este capítulo os discute em detalhes.

Conversor de tensão para corrente

UMA voltage to current converter ou V to I converter, é um circuito eletrônico que recebe corrente como entrada e produz tensão como saída. Esta seção discute sobre o conversor de tensão para corrente com base no amp op.

Um conversor de tensão em corrente baseado em amp operacional produz uma corrente de saída quando uma tensão é aplicada ao seu terminal não inversor. ocircuit diagram de um conversor de tensão para corrente baseado em amp operacional é mostrado na figura a seguir.

No circuito mostrado acima, uma tensão de entrada $ V_ {i} $ é aplicada ao terminal de entrada não inversor do amplificador operacional. De acordo comvirtual short concept, a tensão no terminal de entrada inversor de um amplificador operacional será igual à tensão em seu terminal de entrada não inversor. Portanto, a tensão no terminal de entrada inversora do amplificador operacional será $ V_ {i} $.

o nodal equation no nó do terminal de entrada inversora está -

$$ \ frac {V_i} {R_1} -I_ {0} = 0 $$

$$ => I_ {0} = \ frac {V_t} {R_1} $$

Então, o output current $ I_ {0} $ de um conversor de tensão para corrente é a razão de sua tensão de entrada $ V_ {i} $ e resistência $ R_ {1} $.

Podemos reescrever a equação acima como -

$$ \ frac {I_0} {V_i} = \ frac {1} {R_1} $$

A equação acima representa a proporção da corrente de saída $ I_ {0} $ e a tensão de entrada $ V_ {i} $ & é igual ao recíproco da resistência $ R_ {1} $ A proporção da corrente de saída $ I_ { 0} $ e a tensão de entrada $ V_ {i} $ é chamada de Transconductance.

Sabemos que a relação entre a saída e a entrada de um circuito é chamada de ganho. Portanto, o ganho de um conversor de tensão em corrente é a Transcondutância e é igual ao recíproco da resistência $ R_ {1} $.

Conversor de corrente para tensão

UMA current to voltage converter ou I to V converteré um circuito eletrônico que recebe corrente como entrada e produz tensão como saída. Esta seção discute sobre o conversor de corrente em tensão baseado em amp op.

Um conversor de corrente em voltagem baseado em amp operacional produz uma voltagem de saída quando a corrente é aplicada ao seu terminal inversor. ocircuit diagram de um conversor de corrente para tensão baseado em amp op é mostrado na figura a seguir.

No circuito mostrado acima, o terminal de entrada não inversor do op-amp é conectado ao aterramento. Isso significa que zero volts é aplicado em seu terminal de entrada não inversor.

De acordo com virtual short concept, a tensão no terminal de entrada inversor de um amplificador operacional será igual à tensão em seu terminal de entrada não inversor. Portanto, a tensão no terminal de entrada inversora do amplificador operacional será zero volts.

o nodal equation no nó do terminal inversor está -

$$ - I_ {i} + \ frac {0-V_0} {R_f} = 0 $$

$$ - I_ {i} = \ frac {V_0} {R_f} $$

$$ V_ {0} = - R_ {t} I_ {i} $$

Então, o output voltage,$ V_ {0} $ do conversor de corrente para tensão é o produto (negativo) da resistência de feedback, $ R_ {f} $ e a corrente de entrada, $ I_ {t} $. Observe que a tensão de saída, $ V_ {0} $ está tendo umnegative sign, que indica que existe uma diferença de fase de 180 ⁰ entre a corrente de entrada e a tensão de saída.

Podemos reescrever a equação acima como -

$$ \ frac {V_0} {I_i} = - R_ {f} $$

A equação acima representa a relação entre a tensão de saída $ V_ {0} $ e a corrente de entrada $ I_ {i} $, e é igual ao negativo da resistência de feedback, $ R_ {f} $. A relação entre a tensão de saída $ V_ {0} $ e a corrente de entrada $ I_ {i} $ é chamada deTransresistance.

Sabemos que a relação de saída e entrada de um circuito é chamada de gain. Portanto, o ganho de um conversor de corrente para tensão é sua resistência trans e é igual à resistência de feedback (negativa) $ R_ {f} $.