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Convertidor tension-corriente

Convertidor de voltaje a corriente constante
con carga flotante



Contenido del tutorial
1 Convertidor V-I carga flotante
2 Convertidor V-I carga aterrizada (1)
3 Convertidor V-I carga aterrizada (2)

Por: Jesus Ariel López V. (Draker)
ariel_lopez@ieee.org, pabelo_el_yaqui@hotmail.com, México

Esta configuración esta caracterizada básicamente en una entrada de voltaje (vi), con una corriente de salida (IL).

Por lo que debido a la retroalimentación negativa tenemos un corto circuito virtual por lo que Vi = VR y que IL = IR

Convertidor voltaje - corriente con carga flotante  -  Electrónica Unicrom

Por lo tanto IR = VR/R = Vi/R,

Observamos que la corriente de salida (en la carga) es función del voltaje de entrada, multiplicado por un factor (inverso de la resistencia) a esto se le llama factor de Transconductancia y por eso esta configuración también se le llama Amplificador de Transconductancia.

Por ejemplo si tenemos que IR = 3v/1k = 3mA


Convertidor voltaje - corriente con carga flotante - Electrónica Unicrom

Fig. 1 Amplificador de Transconductancia. Con vi = 3 y R1= 1k y R3 = 1k

Ahora el mismo voltaje Vi pero con diferente resistencia R1. Ver Fig.2

Convertidor voltaje - corriente con carga flotante - Electrónica Unicrom

Fig. 2 Amplificador de Transconductancia. Con vi = 3 y R1= 2.2k y R3 = 1k

Ahora si de R1 la dejamos igual pero R3 la cambiamos:

Convertidor voltaje - corriente con carga flotante (cambio en la carga) - Electrónica Unicrom

Fig. 3 Amplificador de Transconductancia. Con vi = 3 y R1= 2.2k y R3 = 3k


Claro que la configuración tiene un límite.

Tenemos que:
RLmax = (Vomax-Vi)/IL,
RLmax = (Vcc-Vi)/IL,

Y sustituyendo IL también podemos expresar que:
RLmax = (Vcc-Vi)*R/Vi,
o que RLmax = (Vcc/Vi-1)*R

En este caso RL seria:
RLmax = (Vcc/Vi-1)*R1
RLmax = (15/3 - 1)1k
RLmax = 4k

Entonces con valores mayores a los 4k la Transconductancia ya no se cumplirá. Por lo que si agregamos una R3 = 10k, la corriente empezara a variar.

Convertidor voltaje - corriente con carga flotante (cambio en la carga) -  Electrónica Unicrom

Fig. 4 Amplificador de Transconductancia. Con vi = 3 y R1= 1k y R3 = 10k

La diferencia es muy pequeña pero conforme se aumente la R3, la corriente aumentará.

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