जेम्स एच। रेनहोम द्वारा सिंपल वोल्ट-टू-करंट और करंट-टू-वोल्टेज तकनीक -

कई प्रकार के वोल्टेज-से-करंट और करंट-टू-वोल्टेज कनवर्टर सर्किट हैं, और उनमें से अधिकांश सटीकता के उच्च स्तर को प्राप्त करने के लिए ओपैम और ट्रांजिस्टर के संयोजन का उपयोग करते हैं। लेकिन जब उच्च सटीकता आवश्यक नहीं होती है, तो इस प्रकार का एक सरल कनवर्टर सिर्फ एक या दो प्रतिरोधों का उपयोग करके बनाया जा सकता है।

वर्तमान में कनवर्टर के लिए वोल्टेज के रूप में रोकनेवाला

किसी भी अवरोधक R जो कि एक बिजली आपूर्ति V से जुड़ा होता है, को वर्तमान कनवर्टर में वोल्टेज माना जा सकता है, क्योंकि वर्तमान वोल्टेज ओम के नियम के माध्यम से वोल्टेज पर निर्भर करता है - जिसके लिए सूत्र I = V / R है।

यदि रोकनेवाला का एक छोर काट दिया जाता है, और एक अन्य घटक डी डिस्कनेक्ट की गई बिजली आपूर्ति टर्मिनल और रोकनेवाला से जुड़ा होता है ताकि R और D श्रृंखला में बिजली आपूर्ति के पार हो, सर्किट अभी भी वोल्टेज की तरह वर्तमान कनवर्टर के लिए व्यवहार करता है यदि वोल्टेज गिरता है घटक भर में डी बहुत छोटा या अपेक्षाकृत स्थिर है।

यह घटक एक डायोड, एलईडी, या जेनर डायोड, या यहां तक ​​कि कम-मूल्य अवरोधक हो सकता है। नीचे दिए गए आरेख इन संभावित संयोजनों को दिखाते हैं। रोकनेवाला आर को जोड़ा गया घटक डी के लिए वर्तमान सीमित अवरोधक के रूप में भी सोचा जा सकता है।

डी के माध्यम से बहने वाली धारा को सरल सूत्र द्वारा निर्धारित किया जाता है: I = (V - VD) / R, जहां VD जोड़े गए घटक में वोल्टेज ड्रॉप है।

वीडी और आर के निरंतर मूल्यों के लिए, वर्तमान केवल वी पर निर्भर करता है। आगे के पक्षपाती डायोड के लिए, वीडी जर्मेनियम के लिए लगभग 0.3 - 0.35 वोल्ट है, और सिलिकॉन डायोड के लिए 0.6 - 0.7 वोल्ट है, और धाराओं की एक विस्तृत श्रृंखला पर अपेक्षाकृत स्थिर है। एलईडी डायोड के समान हैं, सिवाय इसके कि वे विशेष सामग्री का उपयोग करके निर्मित किए जाते हैं जो प्रकाश का उत्सर्जन करते हैं।

एलईडी प्रतिरोधों के साथ कैसे काम करती है

उनके पास एक आगे का बायस वोल्टेज है जो नियमित डायोड की तुलना में थोड़ा अधिक है, और रंग के आधार पर लगभग 1.4 वोल्ट से लेकर 3 वोल्ट तक कहीं भी हो सकता है। एल ई डी लगभग 10 mA से 40 mA तक कुशलतापूर्वक संचालित होता है, और एक उच्च कोटि के कारण किसी भी प्रकार की क्षति को रोकने के लिए एक वर्तमान सीमित अवरोधक लगभग हमेशा एक LED टर्मिनलों से जुड़ा होता है।

विभिन्न वर्तमान स्तरों के लिए डायोड और एल ई डी के वोल्टेज ड्रॉप में थोड़े बदलाव होते हैं, लेकिन आमतौर पर गणना में इनकी उपेक्षा की जा सकती है। जेनर डायोड अलग हैं कि वे रिवर्स बायस के साथ जुड़े हुए हैं।

यह जेनर डायोड में एक निश्चित वोल्टेज ड्रॉप वीडी सेट करता है जो कि टाइप के आधार पर 2 वी से लगभग 300 वी तक कहीं भी हो सकता है। इनमें से किसी भी उपकरण के काम करने के लिए, आपूर्ति वोल्टेज को वोल्टेज ड्रॉप वीडी से अधिक होना चाहिए।

रोकनेवाला का कोई भी मूल्य तब तक काम करेगा, जब तक उसका मूल्य पर्याप्त प्रवाह की अनुमति देने के लिए पर्याप्त नहीं है, जबकि एक ही समय में प्रवाह से अतिरिक्त प्रवाह रखने के लिए पर्याप्त उच्च है। आमतौर पर इस श्रृंखला के सर्किट में कहीं एक स्विचिंग घटक डाला जाता है, जो एक एलईडी को चालू या बंद करता है, आदि। यह एक ट्रांजिस्टर, एफईटी या एक ओपैंप का आउटपुट चरण हो सकता है।

फ्लैशलाइट में एलईडी और रेसिस्टर

एक एलईडी टॉर्च मूल रूप से एक बैटरी, स्विच, एलईडी, और सभी श्रृंखला में जुड़े अवरोध करनेवाला को सीमित करता है। कभी-कभी, वर्तमान सीमित सर्किट में एक रोकनेवाला और डायोड प्रकार के उपकरण के बजाय एक बिजली की आपूर्ति में श्रृंखला में दो प्रतिरोधक होते हैं।

दूसरा रोकनेवाला आरडी का वर्तमान सीमित प्रतिरोध, आर की तुलना में बहुत कम मूल्य है, और अक्सर इसे 'शंट' या 'सेंस' रोकनेवाला कहा जाता है।

सर्किट को अभी भी वर्तमान कनवर्टर के लिए वोल्टेज के रूप में सोचा जा सकता है, क्योंकि उपरोक्त सूत्र अब I = V / R तक कम किया जा सकता है, क्योंकि V की तुलना में VD नगण्य है।

वर्तमान अब केवल वोल्टेज पर निर्भर करेगा, क्योंकि R निरंतर है। इस तरह के सर्किट को अक्सर विभिन्न सेंसर सर्किट में पाया जा सकता है, जैसे तापमान और दबाव सेंसर, जहां एक छोटे से प्रतिरोध के साथ डिवाइस में प्रवाह की एक निर्धारित मात्रा होती है।

इस उपकरण में वोल्टेज आमतौर पर किसी भी परिवर्तन को मापने के लिए प्रवर्धित किया जाता है क्योंकि बदलती परिस्थितियों में सेंसर प्रतिरोध बदल जाता है। यह वोल्टेज एक मल्टीमीटर द्वारा भी पढ़ा जा सकता है अगर इसमें पर्याप्त संवेदनशीलता हो।

यदि सूत्र I = V / R एक वोल्टेज फ़ंक्शन V = I R बनने के लिए चारों ओर फ़्लिप किया जाता है, तो सरल दो-रोकनेवाला श्रृंखला सर्किट को वोल्टेज के रूप में वर्तमान के रूप में अच्छी तरह से सोचा जा सकता है।

वर्तमान सीमित अवरोधक का अभी भी मूल्य अवरोधक की तुलना में बहुत अधिक है, और यह बोध अवरोधक काफी छोटा है कि यह किसी भी सार्थक तरीके से सर्किट के संचालन को प्रभावित नहीं करता है।

एक करंट सेंसिंग रेसिस्टर का उपयोग करना

एक धारा को इस तथ्य से एक वोल्टेज में परिवर्तित किया जाता है कि अर्थ रेजिस्टर में छोटे वोल्टेज वीडी को मल्टीमीटर द्वारा पता लगाया जा सकता है, या इसे ए / डी कनवर्टर में सिग्नल के रूप में प्रवर्धित और लागू किया जा सकता है।

यह मापा वोल्टेज ओम के नियम सूत्र V = I R के साथ वर्तमान प्रवाह को इंगित करता है। उदाहरण के लिए, यदि 0.001 ए 1 ओम से बहता है, तो वोल्टेज रीडिंग 0.001 वी है।

रूपांतरण 1 ओम अवरोधक के लिए सरल है, लेकिन अगर यह मान बहुत अधिक है, तो एक और मान - जैसे 0.01 ओम - का उपयोग किया जा सकता है, और वोल्टेज आसानी से वी = आई आर का उपयोग करके पाया जा सकता है।

इस चर्चा में अर्थ अवरोधक का वास्तविक मूल्य महत्वपूर्ण नहीं है। यह 0.1 ओम से 10 ओम तक कहीं भी हो सकता है, जब तक कि वर्तमान सीमित अवरोधक बहुत अधिक है। उच्च-वर्तमान अनुप्रयोगों में, अतिरिक्त बिजली अपव्यय को रोकने के लिए अर्थ अवरोधक का मूल्य बहुत कम होना चाहिए।

यहां तक ​​कि 0.001 ओम के मूल्य के साथ, उच्च प्रवाह के कारण एक उचित वोल्टेज को इसके पार महसूस किया जा सकता है। इस तरह के मामलों में भावना अवरोधक को आम तौर पर 'शंट' रोकनेवाला कहा जाता है।

इस तरह के सर्किट का उपयोग अक्सर डीसी मोटर को मापने के लिए किया जाता है, उदाहरण के लिए। इलेक्ट्रॉनिक सर्किट, जैसे कि पीसी मदरबोर्ड पर किसी भी बिंदु पर एसी या डीसी वोल्टेज को मापने के लिए मल्टीमीटर का उपयोग करना एक साधारण मामला है। मल्टीमीटर पर एक उचित वोल्टेज स्केल सेट किया जाता है, एक जमीनी बिंदु से जुड़ी काली जांच और चेक बिंदु से जुड़ी लाल जांच।

वोल्टेज को फिर सीधे पढ़ा जाता है। उम्मीद है कि जांच इनपुट सर्किटरी की बाधा काफी अधिक है कि यह सर्किट के संचालन को किसी भी तरह से प्रभावित नहीं करता है। जांच इनपुट प्रतिबाधा में बहुत कम शंट कैपेसिटेंस के साथ एक उच्च श्रृंखला प्रतिरोध होना चाहिए।

जटिल सर्किट में वर्तमान वोल्टेज को मापना

वोल्टेज के बजाय किसी भी बिंदु पर एसी या डीसी करंट को मापना थोड़ा और मुश्किल हो जाता है, और इसे समायोजित करने के लिए सर्किट को थोड़ा संशोधित करना पड़ सकता है। सर्किट के तारों को उस बिंदु पर काटना संभव हो सकता है जहां वर्तमान प्रवाह का माप वांछित है, और फिर दो संपर्क बिंदुओं पर कम मूल्य के साथ एक अर्थ अवरोधक डालें।

फिर से, इस प्रतिरोधक का मान इतना कम होना चाहिए कि यह सर्किट के संचालन को प्रभावित न करे। मल्टीमीटर प्रोब को उपयुक्त वोल्टेज स्केल का उपयोग करके इस अर्थ अवरोधक से जोड़ा जा सकता है, और रेसिस्टर वोल्टेज प्रदर्शित किया जाएगा।

इसे अर्थ अवरोधक मान द्वारा विभाजित करके परीक्षण बिंदु के माध्यम से प्रवाहित धारा में परिवर्तित किया जा सकता है, जैसा कि सूत्र I = / a में है।

कुछ मामलों में, अर्थ अवरोधक को स्थायी रूप से सर्किट में रखा जा सकता है यदि किसी विशेष परीक्षण बिंदु पर धारा को अक्सर मापा जाना चाहिए।

करंट की जाँच के लिए DMM का उपयोग करना

यह संभवत: मल्टीमीटर के साथ सीधे प्रवाह को मापने के लिए बहुत आसान होगा, इसके बजाय भावना अवरोधक का उपयोग करने के लिए। तो मापा जाने वाले बिंदु पर तार काटने के बाद, भावना अवरोधक को छोड़ा जा सकता है और मल्टीमीटर के लीड सीधे दो संपर्क बिंदुओं तक पहुंच जाते हैं।

यदि उपयुक्त AC या DC करंट स्केल सेट किया जाता है तो मल्टीमीटर पर एक प्रवाह प्रवाह संकेत प्रदर्शित किया जाएगा। किसी भी जांच को हुक करने से पहले, मल्टीमीटर पर सही वोल्टेज या करंट स्केल या शून्य की रीडिंग पोस्ट करने का जोखिम उठाना हमेशा महत्वपूर्ण होता है।

जब एक मौजूदा पैमाने को मल्टीमीटर पर सेट किया जाता है, तो इनपुट जांच का इनपुट प्रतिबाधा बहुत छोटा हो जाता है, एक अर्थ अवरोधक के समान।

मल्टीमीटर के जांच इनपुट को अर्थ या 'शंट' अवरोधक के रूप में माना जा सकता है, इसलिए मल्टीमीटर स्वयं को उपरोक्त आरेख में आरडी रोकनेवाला के स्थान पर शामिल किया जा सकता है। उम्मीद है, मल्टीमीटर के इनपुट प्रतिबाधा काफी कम है कि यह सर्किट ऑपरेशन को किसी भी तरह से प्रभावित नहीं करता है।

इस आलेख में चर्चा की गई सरल वर्तमान-से-वोल्टेज और वोल्टेज-से-वर्तमान रूपांतरण तकनीक उन लोगों के समान सटीक नहीं हैं जो एक ट्रांजिस्टर या amp पर आधारित हैं, लेकिन कई अनुप्रयोगों के लिए वे बस ठीक काम करेंगे। ऊपर दिखाए गए श्रृंखला सर्किट का उपयोग करके अन्य प्रकार के सरल रूपांतरण करना भी संभव है।

उदाहरण के लिए, एक संधारित्र के साथ डी घटक को प्रतिस्थापित करके एक वर्ग तरंग इनपुट को आरी-दांत तरंग (इंटीग्रेटर) में परिवर्तित किया जा सकता है।

एकमात्र प्रतिबंध यह है कि वर्ग तरंग संकेत की अवधि के सापेक्ष समय निरंतर आरसी बड़ा होना चाहिए।