仪器中用于模拟某些物理量(重量,压力,运动等)的电路,直流电流优先。这是因为直流电流信号将是恒定的,在整个电路串联从电源到负载。目前的传感仪器还具有噪声小的优点。
所以有时候创造是必要的当前的它对应或正比于一个确定的电压。为了这个目的电压到电流转换器(也称为V到I转换器)使用。它可以简单地将电子数据的载体从电压改为电流。
简单的电压到电流转换器
我们都知道,当我们给由电阻组成的电路提供一个输入电压时,相应比例的电流就会开始流过它。所以,很明显电阻器控件中的当前流电压源电路或它作为一个简单的执行电压-电流变换器(即V到I转换器)为线性电路。
电阻器的电路图电压-电流变换器下面表示。在这张图中,电量如电压和当前的分别用杆和环表示。
但实际上,该变换器的输出电流直接依赖于电压降跨接负载加上输入电压。因为,VR就变成了.这就是为什么这个电路被说成是一个不完美的或坏的或被动的版本。
使用运放的电压电流转换器
一个运放实现了将电压信号简单地转换为相应的电流信号。用于此目的的运放是IC LM741。这个运放被设计为通过施加电压来保持精确的电流量,这是维持那个的关键当前的通过电路。它们有两种类型,下面将详细说明。
浮动负载电压电流转换器
顾名思义,负载电阻器浮动在这个转换电路中。也就是电阻Rl没有连接到地面。V的电压,在输入电压给非反相输入端。反相输入端由通过R的反馈电压驱动l电阻。
这个反馈电压是由负载电流决定的,它与V是串联的D,表示输入电压差。所以这个电路也被称为电流串联负反馈放大器。
对于输入回路,电压方程为
因为A很大,
所以,
因为,输入到运放,
由上式可知,负载电流取决于输入电压和输入电压电阻.即负载电流,,表示输入电压。负载当前的是由电阻器这里,比例常数是1/R。所以,这个转换电路也被称为Trans-电导放大器。这个电路的另一个名字是电压控制电流源。
负载类型可以是电阻性、电容性或非线性负载。荷载类型在上述方程中没有作用。当连接的负载为电容器然后它会以稳定的速率充电或放电。由于这个原因,转换电路用于生产锯齿和三角波形。
接地负载电压到电流转换器
这个V到I转换器也被称为霍兰德电流转换器。在这里,负载的一端总是接地。为了进行电路分析,我们必须首先确定电压V在这样就可以得到输入电压和负载电流之间的关系或联系。
对此,我们进行了应用基尔霍夫电流定律在节点V处1
对于非反相放大器,增益为
在这里,电阻,.
所以,.因此输出的电压为
由上式可知,电流Il与电压V在和电阻器,R。