Convertidor tensión-corriente

Circuito del convertidor de tensión-corriente

En el circuito por encima la corriente en la carga R_u depende sólo de la tensión aplicada en la entrada v_e. Así la corriente i_ude el usuario será constante al variar de la carga R_u, dentro de un cierto rango de valores de R_u partiendo de cero.

De hecho, si nos fijamos R_u=0, el resistor R₄ es en corto, y luego toda la corriente de  R₃ va en R_u; pero en R₃ hay una tensión igual a la de R₂, ya que el terminal inversor se encuentra en la masa virtual; entonces v₃=v₂.

La corriente 

El v₂ se puede calcular en función de v_e sabiendo que el amplificador es en una configuración inversora, a continuación:

Por lo tanto la

Es decir, la i_u no depende de R_u pero sólo por v_e.

Si en la carga R_u hay un aumento de la tensión la variación de la corriente se producirá en R₃ y no enR_u; en  R₄ se habrá una corriente

si indicamos con v_A la tensión en el punto A, que es igual a la que a los bornes de R₄; corriente que irá a expensas de R₃

Dado que la tensión en el punto A aplicada al terminal no inversor que será amplificada del valor:

para los que la v₂ también puede ser igual a:

Igualando las dos ecuaciones de v₂, se obtiene:

de la que se obtiene:

y luego:

recordando que:

obtenemos que i_u se convierte en:

entonces la i_u no depende de V_u o de V_A pero depende de única R₄ y de v_e.

El circuito entonces mantiene una corriente constante en la carga para variar de la tensión de la propia carga.

Convertidor corriente-tensión

El convertidor de corriente-tensión es un circuito que me da en la salida una tensión  que es proporcional a la corriente recibida en la entrada. En consecuencia, la tensión de salida no depende de la carga, pero depende solamente de la corriente de entrada.

El generador en la entrada lo esquematizamos según el modelo de Norton, es decir, con un generador de corriente I_e, con en paralelo  una sola resistencia equivalente R_e.

Dado que el terminal inversor es a masa virtual, toda la corriente del generador de corriente, que es en cortocircuito, llega a la terminal inversor; mas no siendo nula la corriente consumida por el terminal inversor, la corriente de cortocircuito i_cc va totalmente en R₂.

La tensión a los bornes de R₂, es decir v₂, es igual a la tensión v_u proporcionada en la carga, siendo R₂ entre el terminal de salida y la carga.

Entonces:

 v_u=v₂= - R₂ i_cc

Esta ecuación nos dice que la tensión en la carga no depende de la corriente de carga, pero sólo por la corriente de entrada i_cc; por lo que es un circuito convertidor de corriente-tensión.

Prof. Pietro De Paolis

2014

Curso de Electrónica

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