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02/06/2009 #1


Corriente proporcional a una tensión
Buenas a todos.

tengo una tensión variable sin potencia y necesito crear una corriente entre 0 y 50 mA proporcional a esa tensión.

Lo que he hecho es el circuito que adjunto.

Variando la tensión entre 0 y 16 Voltios necesito que pase por el led (tensión 2 Voltios) una corriente entre 0 y 50 mA.

Analizando el circuito tengo los datos que adjunto, los datos son para para dos resistencias distintas en serie con el LED

Mi pregunta es: Hay una manera de hacer esta respuesta más lineal? Hay una forma mejor de hacerlo?
02/06/2009 #2


¿has probado con un amplificador operacional?
02/06/2009 #3


El problema del amplificador operacional es que no puedo dar la corriente con la tensión que tengo, necesito sacarla de otro sitio.

Me explico, la señal de la que quiero obtener una corriente proporcional no tiene potencia, por lo que debeo sacar la corriente de otra fuente.

A lo mejor el circuito que puse antes no era el más adecuado. Adjunto un circuito mejor planteado.

Me surge la duda de si la corriente que va a pasar por el colector es proporcional a la tensión base-emisor o a la corriente de la base, estoy haciendo las cosas bien?

Gracias!
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03/06/2009 #4


Deberías utilizar un Amp-Op.
La configuración que te propongo es ideal ya que posee muy alta impedancia de entrada con lo que la demanda de corriente a la entrada de tensión de 16 sería prácticamente nula.
No me quedó claro cuál fue la razón de no utilizar Amp-Op. Si aún consideras que ésta no es una solución apta dime cuál es el problema y vemos de mejorar el diseño con el transistor para linealizarlo. Por lo pronto te comento que con la configuración que propones con el BJT va a ser imposible que subas la tensión de entrada por en cima de 15,3 volt ya que el mismo entra en corte y deja de conducir. Para salvar éste problema habría que aumentar la tensión de la fuente V2 a 17 Volt por lo menos.
En qué rango necesitas la linealidad? Desde los 0 Volt hasta los 16 volt? ó te sirve que sea lineal desde 1,5 volt hasta 14,5 volt, por ejemplo?
Podría cambiarse el BJT por un NPN y poner un reostato en serie con la tensión de entrada para controlar la corriente de base y con alla la corriente de colector (Ic = hfe * Ib). Tu señal de 0 a 16 V debería ser capaz de entregar 125uA para que ésto funcione. Es necesario el reostato ya que el hfe del transistor posee mucha dispersión y con seguridad deberás ajustarlo.

http://www.unicrom.com/cir_convertid...-corriente.asp

saludos,
Hernán
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04/06/2009 #5


Muchas gracias Haragona. te comento.

Estoy haciendo ensayos para un diseño final, este diseño consiste en que tengo una caida de tensión en una resistencia entre 3 y 15 Voltios y necesito medirla pero de manera indirecta.

Además debo consumir el mínimo de corriente de esa señal, porque tiene una aplicación muy especial, esa es la razón de no usar amplificador operacionales, quiero obtener la corriente de otra fuente y para ello quiero usar un montaje con transistor y quiero controlar la corriente que obtengo con una tensión, mi rango de funcionamiento realmente es entre 3 y 15 Voltios. Por cierto, Cómo sabes que el transistor entra en corte a partir de 15.3V? Mi circuito le he probado y la verdad es que funciona. Me podeis explicar como calculaste la tensión de corte, como puedo calcular la de saturación? Como se puede linealizar,...

GRACIAS!

Te comento un poco más del circuito si quieres:

Por una linea pasan unos nA (nanoamperios), con una resistencia de 5MOhm, produzco una caida de entre -0.5 a +0.5V. Esa tensión la amplificadorfico con un amplificador diferencial concretamente el AD626ANZ alimentado con +-9V, con lo que tengo una tensión entre 3-15 Voltios. De esta tensión necesito una corriente proporcional en el rango de 0-40mA.

Si tienes alguna pregunta más no dudes en comentarme
04/06/2009 #6


Daoíz dijo:
..........
Te comento un poco más del circuito si quieres:

Por una linea pasan unos nA (nanoamperios), con una resistencia de 5MOhm, produzco una caida de entre -0.5 a +0.5V. Esa tensión la amplificadorfico con un amplificador diferencial concretamente el AD626ANZ alimentado con +-9V, con lo que tengo una tensión entre 3-15 Voltios. De esta tensión necesito una corriente proporcional en el rango de 0-40mA.

Si tienes alguna pregunta más no dudes en comentarme
Antes que tada te menciono que la solución propuesta como óptima es la del Amp-Op (AO).

No hice ningún cálculo riguroso sobre la tensión de corte, sólo que recordé que para que el transistor amplifique (funcione, no esté en corte) debe tener una tensión de 0,7 Volt - Vbe (entre base y emisor). Como tu V2 es de 16 el emisor estará, a lo sumo a 16V, cuando Ie = 0. Para que empiece a trabajar la base tiene que estar 0,7 V por debajo de ésto, y de ahí saqué 15,3 V = 16 V - 0,7 V.

Es correcto que tu circuito funciona. Debes tener en cuenta es que estás tomando corriente de la señal 0-16V ya que el transistor la necesita sí o sí en su base para funcionar. El cálculo es:

IbMax = IcMax / hfe (beta)
IbMax: Corriente de base máxima
IcMax: Corriente de colector máxima (50 mA según especificación de diseño)
hfe (beta): ganacia en corriente del tranistor.

Volvemos al ejemplo del post anterior. Si el transistor tiene un hfe de 400 la IbMax será de 125 uA sin dudas.
Puedes utilizar un trnasistor con una hfe más grande para achicar la IbMax si fuera necesario.... par Darlington.

Por lo que me dices ya colocaste un AO para amplificar la caída de tensión en la resistencia de 5MOhm. La etapa que siga luego del AO no va a cargar a la resistencia de 5M sino al AO con lo cual si se le demanda corriente no habría problema ya que esa corriente proviene de las fuentes +-9V y no interfiere con la maplificación diferencial.
El AO adicional para convertir tensión-corriente lo alimenteas desde V2, ¿es eso un problema?. ¿Es o va a ser un equipo a baterías?
Si lo del AO sigue siendo limitante te recomiendes que pruebes con un NPN ya que con esa configuración te independizas de la tensión V2 y ajusta transconductancia con el poenciómetro de base.

Io = Vi . K
K: transconductancia. aprox. 1/R1
R1: Potenciómetro de base.

Ahora que lo pienso un poco más, la resistencia de colector no debería joder mucho, podrías bajarle su valor al punto de eliminarla y creo que no habría problema. Habría que probar, al menos simularlo.

Adjunto nuevamente el circuito del AO en formato .jpg porque me molesta que no se vea, jjaajaj
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04/06/2009 #7


Muchas gracias de verdad,

Adjunto como quedaria el circuito de manera final, ok? Mi simulador se ha vuelto un poco tonto y no me funciona bien.

Este circuito entonces no consume nada de corriente (en la entrada, osea en la resistencia), ya que una vez que llega al converson tensión corriente, la corriente la coge de la fuente de 9 Voltios, no?

La verdad es que me gusta esto del A.o y siempre que habia usado el conversor de tensión en corriente, lo había hecho consumiendo corriente, es decir con realimentación negativa y el positivo a tierra.

Quiero probarlo de manera experimental y te comento.

No se si está bien el esquema que puse, a lo mejor sobra la unión donde está puesto el amperímetro

gracias
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04/06/2009 #8


Tenís razón. El amperímetro estava mal conectado. Va conectado en serie con el led.
Si cambiás R1 por un reostato podrás ajustar la transconducatancia y ajustarla para que te de justo 16 V --> 50 mA o lo que necesites. En la placa le ponés un preset y te que al pelo para ajustar.
Debería funcionar sin problemas.

Saludos,
Hernán
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04/06/2009 #9


Porque un reostato? no puedo hacer pruebas con distintas resistencias hasta encontrar la adecuada y dejarla puesta? O un potenciómetro?
04/06/2009 #10


reóstato, potenciómetro, es lo mismo. Podés poner un fija, es lo mismo, pasa que es recomendable dejar algún punto de ajuste.
04/06/2009 #11


Muchas gracias de verdad Haragona, voy a probarlo todo físicamente y te comento, resultados
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