Неинвертирующий преобразователь тока в напряжение

Используя один операционный усилитель с резистором, очень легко сделать преобразователь I в V, как показано на диаграмме ниже. Обратите внимание, что если ток течет от I_inоперационного усилителя (назовем это положительным током), то он V_outбудет отрицательным и наоборот. Мы можем легко добиться V_outтого же знака, что и I_inпри добавлении еще одного операционного усилителя в инвертирующую конфигурацию.

Однако возможно ли сделать преобразователь I в V, сохраняющий знак, с помощью одного операционного усилителя?

(Конечно, это возможно путем создания еще одного операционного усилителя из дискретных компонентов, но я не это имею в виду, мне просто интересно, есть ли какая-то простая схема, которая может достичь этого с одним операционным усилителем.)

РЕДАКТИРОВАТЬ: Конечно, для этого можно просто подключить резистор к земле (и, возможно, буферизовать напряжение). Но это означает, что «вход» соответствует выходному напряжению. Но мне было бы интересно иметь преобразователь, для которого вход также поддерживается на уровне 0 В, как и в инвертирующей конфигурации.

схематический

смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab

Ответы (2)

схематический

смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab

Рис. 1. Неинвертирующий преобразователь I в V (а) с буфером и (б) без буфера.

Спасибо за ответ. Преимущество инвертирующего преобразователя, о котором я писал выше, заключается в том, что на входе всегда 0 В, что является недостатком предложенной вами схемы, что делает ее менее подходящей для некоторых приложений. Есть ли способ изменить его, чтобы также иметь вход на 0 В?
@flawr, у любого источника тока должен быть какой-то соответствие, диапазон выходного напряжения источника постоянного тока, при котором регулировка нагрузки находится в определенных пределах. Он представляет собой максимальное напряжение, которого достигает источник тока, когда он пытается произвести желаемый ток. Я подозреваю, что вам нужно указать напряжение соответствия вашего источника тока.
@flawr Ненулевой входной синфазный сигнал является хорошо известным и почти неизбежным недостатком неинвертирующих схем операционных усилителей.

Если вам нужен преобразователь IV, который поддерживает на входе 0 В, то он должен потреблять ток, равный входному току. В случае операционного усилителя IV при положительном входном токе (токе, поступающем на вход) выход операционного усилителя становится отрицательным, и ток, равный входному току, протекает через резистор.

Однако не существует компонента, который мог бы создать источник тока с нулевым падением напряжения. Чтобы поглотить ток от узла, находящегося под напряжением 0 В, компоненту потребуется отрицательный источник питания.

Таким образом, вы не можете избавиться от отрицательного источника питания (но вы могли бы, если бы решили удерживать входное напряжение, скажем, немного выше 0 В).

И... с одним операционным усилителем он должен быть инвертирующим. Итак, вы застряли.

Вы можете использовать резистор и операционный усилитель, как предложил транзистор, резистор с очень низким значением и операционный усилитель с высоким коэффициентом усиления дадут вход, «довольно близкий» к 0 В, но это, конечно, приводит к большему количеству ошибок смещения.