Spannungs-Stromwandler

Die Schaltkreise in Instrumentierung für analogDarstellung bestimmter physikalischer Größen (Gewicht, Druck, Bewegung usw.), Gleichstrom wird bevorzugt. Dies liegt daran, dass Gleichstromsignale über die gesamte Schaltung in Reihe von der Quelle bis zur Last konstant bleiben. Die Stromerfassungsinstrumente haben auch den Vorteil einer geringeren Geräuschentwicklung. Manchmal ist es daher wichtig, einen Strom zu erzeugen, der einer bestimmten Spannung entspricht oder proportional ist. Für diesen Zweck Spannungs-Stromwandler werden verwendet. Es kann einfach den Träger der elektrischen Daten von Spannung zu Strom wechseln.

Einfacher Spannungs-Stromwandler

Wenn wir über den Zusammenhang zwischen Spannung und Strom sprechen, ist es offensichtlich, das Ohmsche Gesetz zu erwähnen.

Wir alle wissen das, wenn wir eine Spannung als liefernIn eine Schaltung, die aus einem Widerstand besteht, wird der proportionale Strom durchflossen. Es ist also klar, dass der Widerstand den Stromfluss in einer Spannungsquellenschaltung bestimmt oder einfach funktioniert Spannungswandler für eine lineare Schaltung.

Spannungswandler

Das Schaltbild eines Widerstandes, der einfach funktioniert Spannungswandler ist unten dargestellt. In diesem Diagramm werden die elektrischen Größen wie Spannung und Strom durch Balken bzw. Schleife dargestellt.

Spannungswandler

In der Praxis hängt der Ausgangsstrom dieses Umrichters jedoch zusätzlich zur Eingangsspannung direkt vom Spannungsabfall der angeschlossenen Last ab. Seit, VR wird

. Dies ist der Grund, warum diese Schaltung eine unvollständige oder schlechte oder passive Version ist.

Spannungs-Strom-Wandler mit Op-Amp

Op-Amp ist implementiert, um das einfach zu konvertierenSpannungssignal an entsprechendes Stromsignal. Der für diesen Zweck verwendete Operationsverstärker ist der IC LM741. Dieser Operationsverstärker ist so ausgelegt, dass er die genaue Strommenge hält, indem er die Spannung anlegt, die wesentlich ist, um diesen Strom durch die Schaltung hindurch zu halten. Es gibt zwei Arten, die im Folgenden ausführlich erläutert werden.

Floating-Lastspannungs-Stromwandler

Wie der Name schon sagt, schwimmt der Lastwiderstand in dieser Wandlerschaltung. Das heißt, der Widerstand RL ist nicht mit dem Boden verbunden. Die Spannung VIM Dies ist die Eingangsspannung, die an den nicht invertierenden Eingangsanschluss gegeben wird. Der invertierende Eingangsanschluss wird durch die Rückkopplungsspannung gesteuert, die über dem R liegtL Widerstand. Diese Rückkopplungsspannung wird durch den Laststrom bestimmt und ist mit dem V in Reihe geschaltetDist die Eingangsdifferenzspannung. Daher wird diese Schaltung auch als Gegenverstärker mit Stromserie bezeichnet.

Gegenwärtiger Verstärker mit negativer Rückkopplung

Für die Eingangsschleife lautet die Spannungsgleichung

Da A sehr groß ist,

So,

Da der Eingang des Operationsverstärkers


Aus der obigen Gleichung wird deutlich, dass der Laststrom von der Eingangsspannung und dem Eingangswiderstand abhängt. Das heißt, der Laststrom,
, das ist die Eingangsspannung. Der Laststrom wird durch den Widerstand R gesteuert. Hier ist die Proportionalitätskonstante 1 / R. Daher ist diese Wandlerschaltung auch als Trans-Conductance Amplifier bekannt. Ein anderer Name dieser Schaltung ist Voltage Controlled Current Source.
Die Art der Last kann resistiv, kapazitiv oder seinnicht lineare Last. Die Art der Last spielt in der obigen Gleichung keine Rolle. Wenn die angeschlossene Last ein Kondensator ist, wird sie konstant geladen oder entladen. Aus diesem Grund wird die Wandlerschaltung zur Erzeugung von Sägezahn- und Dreieckswellenformen verwendet.

Masse-Ladespannung zum Stromwandler

Dieser Konverter wird auch als Howland Current Converter bezeichnet. Hier ist ein Ende der Last immer geerdet. Für die Schaltungsanalyse müssen wir zuerst die Spannung V bestimmenIM und dann kann die Beziehung oder die Verbindung zwischen der Eingangsspannung und dem Laststrom erreicht werden.

Spannungswandler

Dafür wenden wir das am Kirchhoff geltende Gesetz am Knoten V an1

Für einen nicht invertierenden Verstärker ist der Gewinn

Hier der Widerstand,
.
So,
. Daher ist die Spannung am Ausgang

Somit können wir aus der obigen Gleichung schließen, dass der Strom I istL ist auf die Spannung V bezogenIM und der Widerstand, R.

Anwendung des Spannungs-Strom-Wandlers

  • Zenerdiodentester
  • Niedrige AC- und DC-Voltmeter
  • LED testen
  • Dioden testen
Bemerkungen
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