Cómo convertir corriente en voltaje

Convertidor de corriente a voltaje

Un convertidor de corriente a voltaje producirá un voltaje proporcional a la corriente dada. Este circuito es necesario si su instrumento de medición solo es capaz de medir voltajes y necesita medir la salida de corriente.

Si su instrumento o módulo de adquisición de datos (DAQ) tiene una impedancia de entrada que es varias veces mayor que la resistencia de conversión, se puede usar un circuito de resistencia simple para realizar la conversión. Sin embargo, si la impedancia de entrada de su instrumento es baja en comparación con la resistencia de conversión, se debe utilizar el siguiente circuito opamp.

Para analizar el convertidor de corriente a voltaje mediante inspección,

  • si aplicamos KCL al nodo en V- (la entrada inversora) y dejamos que la corriente de entrada a la entrada inversora sea I-, entonces (Vout− (V_)) / Rf = Ip + I_
  • Dado que la salida está conectada a V- a través de Rf, el opamp está en una configuración de retroalimentación negativa. Así V− = V + = 0
  • y suponiendo que I- es 0 y simplificando, Vout = IpRf

Un ejemplo de tal aplicación es usar el sensor de fotodiodo para medir la intensidad de la luz. La salida del sensor de fotodiodo es una corriente que cambia proporcionalmente a la intensidad de la luz. Otra ventaja del circuito opamp es que el voltaje a través del fotodiodo (fuente de corriente) se mantiene constante a 0V.

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El amplificador de transimpedancia (TIA) es un convertidor de corriente a voltaje, implementado con mayor frecuencia utilizando un amplificador operacional. Los convertidores de corriente a voltaje se usan con sensores que tienen una respuesta de corriente que es más lineal que la respuesta de voltaje. En su forma más simple, un amplificador de transimpedancia tiene una resistencia de retroalimentación de gran valor, Rf. La ganancia del amplificador es establecida por esta resistencia y debido a que el amplificador está en una configuración invertida, tiene un valor de −Rf. Existen varias configuraciones diferentes de amplificadores de transimpedancia, cada una adecuada para una aplicación particular. El único factor que todos tienen en común es el requisito de convertir la corriente de bajo nivel de un sensor a voltaje. La ganancia, el ancho de banda, así como las compensaciones de corriente y voltaje cambian con diferentes tipos de sensores, lo que requiere diferentes configuraciones de amplificadores de transimpedancia.

Aquí se utiliza un fotodiodo como fuente de corriente.

Bueno, no puedes convertir la corriente en voltaje. Alternativamente, puede transformar la fuente de corriente en fuente de voltaje y viceversa. Para ese propósito, utiliza una resistencia en serie con una fuente de voltaje (para convertirla en una fuente de corriente) y una resistencia en paralelo con la fuente de corriente proporciona una fuente de voltaje.

Este es el concepto básico de la transformación de la fuente, y se usa ampliamente en el teorema de Thevenin y Norton.

Alternativamente, según la ley de Ohm, puedo decir que la corriente y el voltaje son interdependientes. Esto significa que al producir voltaje (o fuerza eléctrica), puedo mover los electrones libres presentes en el conductor y, por lo tanto, producir corriente. Por “mover electrones libres”, me refiero a la transferencia de energía entre los electrones libres que da lugar a la corriente.

Un convertidor de corriente a voltaje producirá un voltaje proporcional a la corriente dada. Este circuito es necesario si su instrumento de medición solo es capaz de medir voltajes y necesita medir la salida de corriente.

Si su instrumento o módulo de adquisición de datos (DAQ) tiene una impedancia de entrada que es varias veces mayor que la resistencia de conversión, se puede usar un circuito de resistencia simple para realizar la conversión. Sin embargo, si la impedancia de entrada de su instrumento es baja en comparación con la resistencia de conversión, se debe utilizar el siguiente circuito opamp.

Para analizar el convertidor de corriente a voltaje mediante inspección,

  • si aplicamos KCL al nodo en V- (la entrada inversora) y permitimos que la corriente de entrada a la entrada inversora sea I-, entonces Vout − V − Rf = Ip + I− (1) [matemáticas] (1) Vout − V −Rf = Ip + I – [/ matemáticas]
  • Como la salida está conectada a V- a través de Rf, el opamp está en una configuración de retroalimentación negativa. Así V− = V + = 0 (2) [matemática] (2) V− = V + = 0 [/ matemática]
  • y suponiendo que I- es 0 y simplificando, Vout = IpRf (3) [matemática] (3) Vout = IpRf [/ matemática]

Lejos, muy lejos, en un universo paralelo, con una dimensión de tiempo completamente diferente: ¡Nikola Tesla se palpó el rostro!

Bromas aparte, no puedes.
Estas son dos cosas diferentes, como la presión atmosférica ( voltaje de lectura ) y el viento ( corriente de lectura ). Para que el viento sople, necesita una presión atmosférica considerable entre las dos áreas. Pero no puede convertir la presión atmosférica en viento.

Aunque puede intercambiar uno de ellos (Voltaje o Corriente) por una cantidad mayor de otros (Usar un transformador), por una cantidad de energía dada.

NOOOOO … No se puede convertir la corriente en voltaje … es como convertir la fuerza en velocidad … absurdo.

BUTTTTT …… puede cambiar sus valores por una potencia dada, como un transformador o convertidor DC-DC, etc.

Busque un convertidor estándar de I a V basado en Opamp en Internet. Esa es una forma más confiable de hacerlo en lugar de simplemente descargar la corriente en una carga que carga la fuente original de corriente.

NB: ¡La elección de la resistencia de retroalimentación en el convertidor opamp de I a V es crucial! Tiene una estrecha correlación con el voltaje de suministro a los opamps. Bajo ninguna circunstancia práctica, un opamp puede generar un voltaje mayor que su voltaje de suministro. Entonces, antes de diseñar el circuito, conozca la corriente máxima que puede esperar en su diseño.

Mihir Patel respondió muy bien.

Pero me gustaría agregar una cosa. Ver corriente y voltaje son solo dos caras de una misma moneda. Uno es la excitación y el otro es la respuesta.

Si imprime un voltaje a través de un conductor o semiconductor, obtendrá una corriente a través de él. Aquí, en este caso, el voltaje impreso es la excitación y la corriente transmitida es la respuesta.

Ahora, si imprime una corriente a través de un conductor o semiconductor, obtendrá un voltaje a través de él. Y aquí la corriente impresa es la excitación y el voltaje a través de ese conductor o semiconductor es la respuesta.

Estrictamente hablando, no hay una fuente actual disponible. Lo hacemos agregando un inductor grande (grande en comparación con la carga conectada) en serie con una fuente de voltaje.

Gracias.

Me gustaría conocer el contexto, pero supongamos que desea transformar una fuente de corriente en una fuente de voltaje, normalmente están representados por la fuente más una resistencia interna en paralelo o en serie, respectivamente, la transformación tiene en cuenta que debe dar el mismo resultado en circuito abierto (voltaje) y en cortocircuito (corriente), la resistencia interna es la misma en ambas representaciones, entonces el voltaje de circuito abierto se obtiene pasando toda la corriente de la fuente de corriente a través de su resistencia interna y comenzando desde el representación de la fuente de voltaje la corriente para la fuente de corriente se obtiene en cortocircuito de la fuente de voltaje, por lo que toda la caída de voltaje en la resistencia interna.

Puede pasar corriente a través de una resistencia para convertirla en voltaje. Se puede elegir la resistencia según el valor de la corriente y el valor de voltaje requerido.