Corriente a Voltaje Convertidor con Amplificador Operacional

Corriente a Voltaje Convertidor con Amplificador Operacional

En algunos casos requerimos convertir una señal de referencia de corriente eléctrica a voltaje o tensión. Un convertidor de Corriente a Voltaje. Para este caso, podemos hacer uso de una resistencia y determinar el voltaje por ley de Ohm. Sin embargo, si queremos algo más preciso tenemos la siguiente configuración. Este circuito considera el ciclo o malla de retroalimentación en un amplificador operacional. Entre los dispositivos que dan una señal de corriente determinada esta el foto-diodo, el cual es la corriente la que varia, no el voltaje. Para esto tenemos que implementar el siguiente circuito.

corriente a voltaje
Figura 1: Convertidor de corriente a voltaje.

En primer lugar, considere el circuito previo. Recuerde que la diferencia de potencial entre las terminales es de 0V. Por lo tanto, el voltaje en la terminal no inversora de entrada es de 0V (es una tierra virtual). Recordemos, además, que para una configuración de retroalimentación, la corriente que fluye por la terminal de entrada, es la misma que la de la resistencia de retroalimentación.

    \[ i_2=i_1=i_S} \]

Y el voltaje de salida es:

    \[ v_O=-i_SR_F} \]

Ejemplo de convertidor de corriente a voltaje

Considere una fuente de corriente (sensor, o dispositivo) que esta generando una corriente de 10mA. Determine una proporcionalidad de 100 a 1 en voltaje, o de otra manera, determine el valor de Rf para que la salida sea -1V.

De acuerdo a la ecuación de la salida tenemos que:

    \[ v_O=-i_SR_F} \]

En donde podemos despejar el valor de Rf:

    \[ R_F=-\frac{v_O}{i_S}=-\frac{-1V}{10mA}= 100 \Omega} \]

Simulamos el circuito para corroborar:

corriente a voltaje
Figura 2: Simulación de circuito convertidor de corriente a voltaje.

ATENCIÓN

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