Convertitore tensione corrente amplificatore operazionale 0-5 volt - 4-20mA
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09/06/2011 - 204
Configurazione del convertitore tensione corrente con amplificatore operazionale
Convertitore tensione corrente amplificatore operazionale
L'
amplificatore operazionale può essere utilizzato come un
convertitore tensione-corrente, in questo caso analizzeremo un
convertitore 0-5 volt 0-20mA oppure un convertitore
1-5 volt, 4-20mA.
Queste due configurazioni rappresentano i 2 principali standard industriali.
Per realizzare questo tipo di convertitore, basta utilizzare la configurazione dell'operazionale come
amplificatore classico non invertente, ponendo un valore fisso per R1 di
250 Ohm con una tolleranza dello 0.1% (il resistore deve essere di precisione).
Formule dell'amplificatore operazionale non invertente
Vu = (R1 + R2 / R1) * Vi
Il guadagno è quindi uguale a:
Av = (R1 + R2 / R1)
Per realizzare un
convertitore tensione corrente 0-5 volt,
0-20 mA basta utilizzare lo schema riportato a fine articolo, (simulato tramite software, con una tensione di esempio 5 volt sul Vin).
Nello schema qui sotto, R2 è il carico, questo carico sarà sempre sottoposto ad una corrente costante 0-20 mA, generata in modo direttamente proporzionale alla tensione Vin (0-5 volt), nello schema l'operazionale riceve come Vin 5 volt (questo valore può variare nell'applicazione reale per pilotare la corrente), il resistore R1 serve per fissare il rapporto di conversione 0-5 volt 0-20mA.
La corrente generata da questo operazionale si calcola tramite la formula:
Iu = Vin / R1
Questa configurazione funziona alimentando l'operazionale con una tensione superiore ai 5 volt, infatti l'uscita dell'operazionale varia in base al carico R2, più è alta l'impedenza di R2 e maggiore sarà la tensione necessaria per far funzionare il generatore di corrente.
Visualizzando l'esempio si nota come la tensione di uscita possa facilmente raggiungere i 7 volt.
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