¿Por qué el voltaje se usa principalmente como señal en lugar de corriente?

Answer 1

El voltaje y la corriente son duales, lo que significa que casi todo lo que se puede hacer con el voltaje se puede hacer de manera similar con la corriente si cambia las impedancias de menor a mayor y cambia en paralelo a la serie.

Supongo que en los primeros días de la electrónica era más fácil construir fuentes de alimentación de voltaje constante. Luego, la mayor parte de la señalización se realizó en el dominio de voltaje. De alguna manera atascado.

Es una suerte que el voltaje sea el principal medio de señalización. Podemos poner en paralelo un osciloscopio o un voltímetro en todos los puntos de señal y no interrumpir mucho el circuito con alta impedancia y no tener que romper el circuito.

Si utilizáramos corriente, necesitaríamos ‘alcances y medidores de corriente de baja impedancia y tendríamos que romper cada conexión e insertar un medidor en serie o’ alcance para observar la corriente. Muy incomodo.

Answer 2

Trataré de responder esto, con conceptos básicos de física.

El voltaje es la causa, la corriente es el efecto.
Cada vez que hay una diferencia de potencial entre dos puntos, se genera un campo eléctrico y los electrones comienzan a fluir en la dirección de alto potencial a bajo potencial. Por lo tanto, siempre que haya un Voltaje (diferencia de potencial) habrá una corriente, dependiendo del medio y la ruta, por supuesto.

Siempre que tengamos que transmitir la señal a una distancia lejana, de hecho se hace enviando la señal actual. Porque a larga distancia habría mucha caída de voltaje y la intensidad de la señal se deteriorará. Sin embargo, después de llegar al destino, se proporciona una resistencia adecuada para convertir la señal en caída de voltaje. Esta caída de voltaje se amplifica para obtener una señal de rango medible. Por lo tanto, en cierto modo, siempre medimos el nivel de voltaje de cualquier señal en el extremo de destino. La señal que se transporta desde el final de la fuente comienza solo con corriente.

También es más fácil medir la diferencia de voltaje entre dos puntos simplemente colocando el circuito del medidor paralelo a la ruta de la señal. Para la corriente, debe poner el circuito del medidor en serie con la señal que puede afectar la intensidad y la calidad de la señal.

Answer 3

En las industrias de procesos, la corriente se usa ampliamente como señal, ya que la salida del transmisor es de 4–20 mA, que se entrega a un elemento de control final para tomar la acción de control deseada.

La señal (voltaje o corriente) se elige en función de los requisitos óptimos, el uso y las pérdidas.

El voltaje se usa para la transmisión a larga distancia (en la red eléctrica —— En el lado de la transmisión, se produce un aumento gradual del voltaje, y en el lado de la distribución se produce un descenso para compensar la pérdida de voltaje —la generación, transmisión, distribución de electricidad es muy alto voltaje aunque necesitamos 440 / 230V).

La corriente se usa para la transmisión a pequeña distancia (la señal del sensor debe ingresar a la sala de control sin pérdidas; la corriente será suficiente ya que la distancia entre los instrumentos de campo y el control no es larga. Si se usa la señal de corriente en la transmisión a larga distancia, entonces ocurre gran pérdida (I ^ 2 R) en información)

Answer 4

La primera electrónica utilizaba tubos de vacío en una configuración de cátodo común. Esa configuración tiene una impedancia de entrada muy alta y una impedancia de salida media a alta. Entonces el voltaje era el camino a seguir. También es útil, ya que puede dividir y escalar fácilmente los voltajes hacia arriba y hacia abajo.

Ahora también puede ejecutar un tubo en configuración de “rejilla conectada a tierra”, donde tiene una baja impedancia de entrada, donde es efectivamente conducida por corriente. Esto a veces se hizo, pero solo en casos especiales donde tenía ventajas considerables. Así que a veces se usaba corriente.

Ahora con transistores, aparentemente son dispositivos accionados por corriente, dentro y fuera, por lo que esperaría más diseños que sean pura señalización de corriente. Y en menor medida, toda la tecnología ECL para una lógica muy rápida utiliza la señalización actual. Sin embargo, tiene muchos problemas: la corriente significa una disipación de calor constante, por lo que la ECL debe ser un desperdicio. No puede desplegar una señal ECL atando cables.

También han tratado de hacer dispositivos analógicos en modo actual, como amplificadores de transconductancia, pero no se dieron cuenta. Traté de leer las notas de la aplicación, pero no pude entender esta extraña devoción. Quizás otros tuvieron los mismos problemas y eso selló su destino.

Answer 5

Mayor alcance. Las señales de voltaje pueden viajar distancias más largas en comparación con las señales de corriente debido a una menor pérdida resistiva.

Cuando no había FET y la gente usaba BJT (mi laboratorio de la universidad tenía algunos grandes), se requería un solo transistor para ramificarse o dividirse en múltiples rutas electrónicas. En estos casos, cuanto menos mantuvimos la corriente, más baja se calentó.

Un 2A BJT genera mucho calor. Porque el BJT es un dispositivo actual.

Y luego llegaron los FET. Son dispositivos de voltaje. Una señal de voltaje en la puerta modula la resistencia de drenaje. Son mejores ya que necesitan menos potencia para hacer el cambio. Es por eso que la mayoría de los procesadores se hicieron con FET.

En cualquier circuito en el que deba preocuparse por el consumo de energía y el calentamiento, los dispositivos de voltaje son preferibles a los dispositivos actuales.

Answer 6

Es mucho más fácil medir el voltaje que la corriente. El voltaje se puede medir conectando un osciloscopio o un voltímetro en paralelo con el equipo sin cortar ningún cable. Por lo tanto, es una técnica de medición “no destructiva”. Mientras que la corriente debe medirse conectando el amperímetro en serie para lo cual debe cortar un cable que lo convierte en una técnica de medición “destructiva”. Debe reparar su cable después de que termine de medir.

PD: Por “destructivo” quiero decir que tienes que cortar un cable para medir, no que interfiera con la señal.

Answer 7

La corriente es mucho menos susceptible a la captación de ruido eléctrico. Es principalmente por esta razón que la señalización de 4-20 mA se utiliza en aplicaciones industriales. Además, los micrófonos de baja impedancia son menos sensibles a la captación de zumbidos que los micrófonos de alta impedancia. La conversión de corriente a voltaje es fácil: pase la corriente a través de una resistencia y obtendrá voltaje de acuerdo con la ley de Ohm.

Answer 8

Usamos principalmente una fuente de voltaje constante que la corriente.
La fuente de voltaje puede mantenerse por terminales abiertos. La fuente actual no puede mantener abiertos los terminales. Por lo tanto, para mantener la fuente de corriente, se necesitará un cable de resistencia cero, de lo contrario se desperdiciará energía. (Juzt sumando no repetiré las respuestas anteriores ..)

Answer 9

Las otras respuestas han dado buenas respuestas, sin embargo, hay algunas excepciones interesantes:

El control industrial utiliza señalización de 4-20 mA. No necesita preocuparse por las pérdidas de IR en cables largos.

Hay algunas cosas realmente inteligentes que puede hacer con el modo actual en electrónica de potencia ultra baja (región de sub-umbral). Muchas cosas como audífonos usan esto. Pero es confuso si no estás familiarizado.

Puede obtener amplificadores operacionales, etc. que funcionan como modo actual o transconductancia, etc. Una vez más, se utilizan para fines particulares.

Answer 10

Porque generalmente no sabes cuál será tu carga. 100 ohmios 1kohm. Circuito abierto / sin carga.

Aplique esas cargas a un voltaje constante de 1 voltio y obtendrá miliamperios de corriente sin corriente. Fácil de diseñar para.

Aplique esas mismas cargas a una corriente constante de 1 amp y obtendrá 100 voltios, 1000 voltios o posiblemente voltios infinitos. Muy difícil de diseñar.

Y dado que necesitamos desconectar muchas de nuestras cargas y dispositivos, necesitamos un diseño que funcione bien sin condiciones de carga. Un diseño de corriente constante requeriría una carga mínima incorporada para evitar que el voltaje se dispare, lo que desperdiciaría energía incluso cuando no hay carga conectada.

El voltaje constante significa que, naturalmente, no desperdicia energía con un diseño de circuito simple.

Answer 11

Dado que la mayoría de las respuestas han hablado sobre los beneficios de usar el voltaje como señal, simplemente me desviaré un poco y señalaré que los controles industriales usan mucha señalización de corriente (generalmente escalada de 4-20 mA). En el momento en que trata la corriente como su señal, las caídas de voltaje a lo largo de largas líneas dejan de tener un impacto directo. Además, la polarización de 4 mA significa que usted es consciente cuando hay una interrupción en la línea.

Answer 12

Una razón es la eficiencia energética cuando tiene que mantener una señal en estado estable.

Si tiene señales basadas en corriente, necesita resistencia 0 para tener pérdida 0.

Si tiene señales basadas en voltaje, necesita resistencia infinita para tener 0 pérdidas.

Resultó que podemos acercarnos mucho más a la resistencia infinita que a la resistencia 0 (obviamente no en el sentido matemático).

Answer 13

En entornos industriales, la corriente se utiliza para transmitir datos. Los estándares son 4-20mA y 10-50mA, aunque también se usa 1-5v, pero esto se puede obtener en 4-20mA cct usando una resistencia de 250 ohmios o una resistencia de 100 ohmios en 10-50mA cct … la resistencia estaría en serie y caída de voltaje a través de la resistencia sería 1-5v.

Answer 14

La circuitería involucrada es más simple. Y hay muchos casos en los que una señal se modula en corriente en lugar de voltaje.

Answer 15

Por lo general, 4-20 mA y 0-5 V se usan como señales.

Answer 16

El voltaje se usa generalmente como entrada o salida digital (estado alto / bajo, estado encendido / apagado). Mientras que la corriente se usa generalmente para entrada o salida analógica (4-20 mA).