Convertitore corrente-tensione con operazionale

Molti trasduttori utilizzati nei sistemi di controllo trasformano la grandezza fisica in una corrente elettrica.  Per elaborare il segnale in corrente prodotto dal trasduttore spesso è necessario convertirlo sotto forma di tensione.

Il circuito in figura 1, rappresenta un convertitore corrente tensione ottenuto con l'impiego di un amplificatore operazionale ideale.

Questo dispositivo produce in uscita una tensione Vo proporzionale alla corrente di ingresso Is e indipendente dal carico ad esso collegato.

figura 1 -  convertitore corrente-tensione

L'ingresso (+) dell'operazionale è connesso a massa perciò la sua tensione è nulla,            

V2 = 0 V 

La tensione V1 assume lo stesso valore di V2 (in effetti l'ingresso invertente si trova nella condizione di massa virtuale), dunque

V1 = 0 V

L'ingresso (-) dell'operazionale non assorbe corrente per effetto dell'elevata impedenza per cui tutta la corrente di ingresso Is fluisce attraverso la resistenza di retroazione Rf quindi la tensione ai suoi capi è data da: 

da cui si ricava la tensione di uscita:

Quest'ultima relazione conferma che la tensione di uscita risulta proporzionale alla corrente di ingresso Is ma di segno negativo ed è indipendente dal carico Rc.

Se si vuole ottenere in uscita un valore di tensione di segno positivo occorre invertire il verso della corrente di ingresso come indicato nello schema di figura 2.

Prof. Carmine Mita