Один з найбільш простих способівВимірювання струму в електричному ланцюзі - це вимір падіння напруги на резисторі, включеному послідовно з навантаженням. Але при проходженні струму через цей резистор, на ньому виділяється марна потужність у вигляді тепла, тому воно вибирається мінімально можливої ​​величини, що в свою чергу тягне за собою подальше посилення сигналу. Слід зазначити, що наведені нижче схеми дозволяють контролювати як постійний, а й імпульсний струм, щоправда, з відповідними спотвореннями, визначеними смугою пропускання підсилювальних елементів.

Вимірювання струму у негативному полюсі навантаження.

Схема вимірювання струму навантаження у негативному полюсі наведена малюнку 1.

Ця схема та частина інформації запозичена з журналу «Компоненти та технології» №10 за 2006р. Михайло Пушкарьов [email protected]
Переваги:
низька вхідна синфазна напруга;
вхідний та вихідний сигнал мають загальну «землю»;
простота реалізації з одним джерелом харчування.
Недоліки:
навантаження не має безпосереднього зв'язку із «землею»;
відсутня можливість комутації навантаження ключем у негативному полюсі;
можливість виходу з ладу вимірювальної схеми при короткому замиканні навантаження.

Вимірювання струму в негативному полюсі навантаження не становить складності. Для цього підходить багато ОУ, призначених для роботи з однополярним харчуванням. Схема вимірювання струму із застосуванням операційного підсилювача наведено на рис. 1. Вибір конкретного типу підсилювача визначається необхідною точністю, яку переважно впливає зміщення нуля підсилювача, його температурний дрейф і похибка установки посилення, і необхідною швидкодією схеми. На початку шкали неминуча значна похибка перетворення, викликана ненульовим значенням мінімальної вихідної напруги підсилювача, що для більшості практичних застосуваньнесуттєво. Для виключення цього недоліку потрібне двополярне живлення підсилювача.

Вимірювання струму у позитивному полюсі навантаження

Переваги:
навантаження заземлено;
виявляється коротке замикання у навантаженні.
Недоліки:
висока синфазна вхідна напруга (часто дуже висока);
необхідність зміщення вихідного сигналу рівня, прийнятного подальшої обробки у системі (прив'язка до «землі»).
Розглянемо схеми вимірювання струму у позитивному полюсі навантаження з використанням операційних підсилювачів.

У схемі на рис. 2 можна застосувати будь-який з відповідних за допустимою напругою живлення операційний підсилювач, призначений для роботи з однополярним живленням і максимальним синфазним вхідним напругою, що досягає напруги живлення, наприклад AD8603. Максимальна напруга живлення схеми не може перевищувати максимально допустимої напруги підсилювача живлення.

Але є ОУ, які здатні працювати при вхідній синфазній напрузі, що значно перевищує напругу живлення. У схемі із застосуванням ОУ LT1637, зображеної на рис. 3, напруга живлення навантаження може досягати 44 В при напрузі живлення ОУ, що дорівнює 3 В. Для вимірювання струму в позитивному полюсі навантаження з дуже малою похибкою підходять інструментальні підсилювачі, як LTC2053, LTC6800 від Linear Technology, INA337 від Texas Instruments. Для вимірювання струму в позитивному полюсі є спеціалізовані мікросхеми, наприклад - INA138 і INA168.

INA138 та INA168

- Високовольтні, уніполярні монітори струму. Широкий діапазон вхідних напруг, низький споживаний струм і малі габарити - SOT23 дозволяють використовувати цю мікросхему в багатьох схемах. Напруга джерела живлення від 2.7 до 36 В для INA138 і від 2.7 до 60 В для INA168. Вхідний струм — не більше 25мкA, що дозволяє вимірювати падіння напруги на шунті з мінімальною помилкою. Мікросхеми є перетворювачами струм - напруга з коефіцієнтом перетворення від 1 до 100 і більше. INA138 та INA168 у корпусах SOT23-5 мають діапазон робочих температур -40°C до +125°C.
Типова схема включення взята з документації ці мікросхеми і показано малюнку 4.

OPA454

- новий недорогий високовольтний операційний підсилювач компанії Texas Instruments з вихідним струмом понад 50 мА та смужкою пропускання 2,5 МГц. Однією з переваг є висока стабільність OPA454 при одиничному коефіцієнті посилення.

Всередині ОУ організовано захист від перевищення температури та перевантаження струмом. Працездатність ІС зберігається в широкому діапазоні напруги живлення від ±5 до ±50 В або, у разі однополярного живлення, від 10 до 100 В (максимум 120 В). OPA454 має додатковий висновок «Status Flag» — статусний вихід ОУ з відкритим стоком, — що дозволяє працювати з логікою будь-якого рівня. Цей високовольтний операційний підсилювач має високу точність, широкий діапазон вихідних напруг, не викликає проблем при інвертуванні фази, які часто зустрічаються при роботі з простими підсилювачами.
Технічні особливості OPA454:
Широкий діапазон напруги живлення від ±5 В (10 В) до ±50 В (100 В)
(гранично до 120 В)
Великий максимальний вихідний струм > ±50 мА
Широкий діапазон робочих температур від -40 до 85 ° С (гранично від -55 до 125 ° С)
Корпусне виконання SOIC або HSOP (PowerPADTM)
Дані на мікросхему наведено у «Новини електроніки» №7 за 2008р. Сергій Пічугін

Підсилювач сигналу струмового шунта на основній шині живлення.

У радіоаматорській практиці для схем, параметри яких не настільки жорсткі, підійдуть дешеві здвоєні ОУ LM358, що допускають роботу з вхідною напругою до 32В. На малюнку 5 показано одну з багатьох типових схемвключення мікросхеми LM358 як монітор струму навантаження. До речі, не у всіх «даташитах» є схеми її включення. Цілком імовірно ця схема стала прототипом схеми, наведеної в журналі «Радіо» І. Нечаєвим і про яку я згадував у статті « Індикатор граничного струму».
Наведені схеми дуже зручно застосовувати в саморобних БП для контролю, телеметрії та вимірювання струму навантаження, для побудови схем захисту від коротких замикань. Датчик струму в цих схемах може мати дуже маленький опір і відпадає необхідність припасування цього резистора, як це робиться у випадку звичайного амперметра. Наприклад, напруга на резисторі R3, у схемі малюнку 5 дорівнює: Vo = R3∙R1∙IL / R2 тобто. Vo = 1000 0,1 1A / 100 = 1В. Одному амперу струму, що протікає через датчик, відповідає один вольт падіння напруги на резисторі R3. Величина цього співвідношення залежить від величини всіх резисторів, що входять у схему перетворювача. Звідси випливає, що зробивши резистор R2 підстроювальним, можна спокійно компенсувати їм розкид опору резистора R1. Це відноситься і до схем, показаних на малюнках 2 і 3. У схемі, представленій на рис. 4 можна змінювати опір навантажувального резистора RL. Для зменшення провалу вихідної напруги блока живлення, опір датчика струму - резистор R1 у схемі на рис.5 взагалі краще взяти рівним 0,01 Ом, змінивши при цьому номінал резистора R2 на 10 Ом або збільшивши номінал резистора R3 до 10кОм.

Перетворювачі напруги в струм застосовуються у разі, коли струм у навантаженні повинен бути пропорційний вхідному напрузі і не залежати від опору навантаження. Зокрема, при постійній вхідній напрузі струм у навантаженні також буде постійним, тому такі перетворювачі іноді умовно називають стабілізаторами струму.

Найпростіша схема стабілізатора струму, показана на рис. 10.41 а являє собою інвертуючий підсилювач, в якому навантаження Rn включена в ланцюг негативного зворотного зв'язку ОУ. Струм у навантаженні дорівнюватиме Ui/Rl. Для зменшення навантаження на джерело вхідної напруги він підключається до входу ОУ, що не інвертує. Саме так і зроблено у стабілізаторі струму на рис. 10.41 б, для якого струм у навантаженні дорівнює (Ui/Rl)(l+Rl/R2)(l+R2/R4).

У стабілізаторах струму на мал. 10.41 навантаження не заземлено, що завжди зручно. З цього погляду краще стабілізатор струму із заземленим навантаженням (рис. 10.42). Струм у навантаженні Rn такого стабілізатора визначається формулою Ii=UiA/B, де A=Rl(R4+R5)R2 -R4; B = Rn + Rl R5 (R3 + R4). Умовою незалежності Ii від Rn є рівність R1(R4+R5)-R2-R3. У такому разі матимемо Ii=Ui-R2/(Rl-R5).

Зазначимо, що якщо у стабілізаторі на рис. 10.42 подавати Ui через резистор R1 на вхід ОУ, що інвертує, а резистор R3 заземлити, то при виконанні умови R1(R4+R5)=R2-R3 струм у навантаженні тільки змінить знак.

Одним з численних застосувань перетворювачів є перетворювачі опору в напругу (ПСН), що застосовуються в поєднанні з резистивними датчиками. Для побудови ПСН зазвичай включають опір, що перетворюється, як навантаження стабілізатора струму. Тоді падіння напруги на цьому опорі буде пропорційне його опору. Насправді зручно використовувати ПСН, мають малий вихідний опір. Цій вимогі найбільше відповідає ПСН з урахуванням стабілізатора струму, схема якого показано на рис. 10.41 а. Справді, напруга на виході ОУ у цьому стабілізаторі дорівнює Ui-Rn/Rl. Отже, як вихідну напругу ПСН можна використовувати не падіння напруги на резисторі Rn, а вихідну напругу ОУ. При цьому вихідний опір такого ПСП буде дуже низьким, як і в будь-якому підсилювачі, що має негативний зворотний зв'язок за напругою.

Зручний застосування ПСН, виконаний з урахуванням стабілізатора струму на рис. 10.42. Такий ПСН характеризується як малим вихідним опором, а й можливістю заземлення резистивного перетворювача. Якщо прийняти R4=0 і R1-R5=R2-R3, вихідна напруга ОУ в цьому стабілізаторі дорівнює Uo=Ui-Rn(l+R2/Rl)/R3.

Додатковою перевагою ПСН на стабілізаторі (рис. 10.42) є можливість скоригувати похибку нелінійності приладу, що зумовлена ​​нелінійністю характеристики датчика. Якщо вибрати R1-R5>R2-R3, то залежність Uo від Rn буде нелінійною - чутливість падатиме зі зростанням Rn. Якщо змінити знак нерівності, то, навпаки, чутливість зростатиме зі зростанням Rn. Отже, вибираючи знак і величину різниці R1-R5-R2-R3 можна отримати характеристику перетворення опору в напругу з компенсацією нелінійності датчика.

Контрольні питання та завдання

1. Яку функцію виконують перетворювачі напруга-струм та опір-напруга?

2. Схема вимірювача опору (ПСП) на стабілізаторі струму за схемою рис. 10.41 а показана на рис. 10.43. Якими повинні бути значення напруги Ui і опору R1, щоб при вимірі вихідної напруги Uo показання мультиметра збігалися з опором резистора, що вимірюється Rx з коефіцієнтом кратності 10-k де k - будь-яке ціле число, в тому числі і нуль.

Розрахунки підтвердьте моделюванням.

3. Доповніть схему перетворювача на рис. 10.42 необхідними контрольно-вимірювальними приладами та проведіть її моделювання, вибравши номінали резисторів за допомогою наведених вище формул.

Мал. 10.43.

Схема вимірювача опору Rx Шунти.Шунт є найпростішим вимірювальним перетворювачем струму у напрузі. Він призначений для розширення меж вимірювання струму. При цьому більшу частину струму, що вимірювається, пропускають через шунт, а меншу - через вимірювальний механізм приладу. Шунти мають невеликий опір і застосовуються, головним чином, у ланцюгах

постійного струму

з магнітоелектричними вимірювальними механізмами.Шунт є чотиризатискний резистор. Два вхідні (силові) затискачі, через які шунт включається у вимірюваний ланцюг, називаються струмовими, а два інших, з яких знімається напруга U, що підводиться до вимірювального механізму – потенційними – рис.3.1.

I u

І М Мал. 3.1. Схема увімкнення шунта.Шунт характеризується номінальним значенням I номта номінальним значенням вихідної напруги

U ном

. Їхні стосунки визначає номінальний опір шунту: R ш = U ном / I ном.:

У вимірювальний механізм приладу відбирається частина струму, що вимірюється.

I I u = I R ш / (R ш + R u)де з магнітоелектричними вимірювальними механізмами. R u - Опір вимірювального механізму. Якщо необхідно, щоб струмбув у R ш = U ном / I ном. n

разів менше струму

I , то опір шунта має бути: R ш = R u /(n-1)

n = I / I u

- Коефіцієнт шунтування.

Чутливість вимірювального перетворювача - це відношення зміни вихідного сигналу до зміни вхідного сигналу, що викликав його. Відношення S=ΔY/ΔX є середня чутливість перетворювача на інтервалі ΔХ, а межа, якої прагне це відношення при ΔХ→ 0, є чутливість перетворювача в точці Х:

S ∐ lim S cp ═ -- .

ΔX→0 dX

Якщо Y і Х однорідні величини, то чутливість величина безрозмірна. Розрізняють абсолютну та відносну чутливості перетворювача. Абсолютна чутливість – це S=dY/dX, а відносна – S 0 =(dY/Y)/(dX/X). Наприклад, чутливість тензометричного перетворювача визначається як відношення відносної зміни електричного опору R/R до відносної деформації l/l.

Якщо функція перетворення лінійна, то S - соnst і залежить від Х. Наприклад, якщо у=ах+ b, то S=а.

Якщо функція перетворення нелінійна, то S≠S cp залежить від Х. Наприклад, якщо у=ах 2 +b, то а=2ах.

Поріг реагування– це мінімальна зміна вхідної величини, що викликає впевнено помітне збільшення вихідної величини перетворювача на тлі шумів, зміщення нуля, гістерези характеристики та інших факторів, що заважають.

Вхідний та вихідний опоривизначають ступінь узгодження перетворювача з джерелом сигналу та з навантаженням. Так, якщо напруга, що перетворюється сигнал, то Z вх має бути максимальним, а якщо струм - то мінімальним. У загальному вигляді вхідний опір має бути таким, щоб мінімізувати потужність, що споживається джерелом сигналу.

Швидкодіяхарактеризує здатність швидко реагувати на

зміна вхідного сигналу. У загальному вигляді динамічні властивості перетворювача характеризуються диференціальним рівнянням, що зв'язує вихідну та вхідну величини. Рішення цього рівняння за відомого х(t) дає значення у(t). Порядок рівняння та його коефіцієнти визначаються структурою та параметрами перетворювачі. Насправді таку методику у вигляді практично не використовують у зв'язку з складністю розв'язання диференціальних рівнянь високих порядків.

Найчастіше для опису динамічних властивостей перетворювачів використовують характеристичні функції, які можна отримати експериментально, подаючи на вхід спеціальний тестовий сигнал, наприклад, стрибкоподібний або гармонійний. Реакція перетворювачі на стрибкоподібний вхідний вплив одиничної амплітуди називається перехідною функцією перетворювача h(t). Дуже часто складний перетворювач під час аналізу динамічних процесів розбивають на найпростіші динамічні ланки. Перехідні функції основних

не залежить від температури. Температурний коефіцієнт приладу з додатковим опором менше температурного коефіцієнта вимірювального механізму R u / (R u + R д)разів.

У багатограничних приладах додаткові резистори виготовляються секційними рис. 3.3.

На рис.1.2 наведено основну інвертуючу схему включення ОУ.

Рис.1.2. Основна схема, що інвертує включення ОУ

Вихід ОУ з'єднаний з входом, що інвертує, опором зворотного зв'язку R ОС. Сигнал подається на вхід, що інвертує, через опір R 1 . Виходячи з властивостей ОУ (нескінченний коефіцієнт посилення), робимо висновок, що при кінцевій напрузі на виході різниця потенціалів у трчках Аі Удорівнює нулю. Т.к. потенціал точки Удорівнює нулю (з'єднання із землею), то і потенціал точки Атеж дорівнює нулю. Цей факт дає підставу вважати точку Ауявною землею, оскільки прямого з'єднання із землею ця точка не має.

Звідси випливає, що струм у вхідному ланцюзі визначається лише опором R 1 : i= u ВХ / R 1 . Через нескінченний вхідний опір ОУ на вхід підсилювача струм не відгалужується і повністю протікає по опору ОС R ОС. Звідси:
. Підставивши сюди значення струму, отримаємо:
. Отже, коефіцієнт посилення:

(1.1)

Вхідний опір каскаду дорівнює R 1 .

1.1. Підсумовуючий підсилювач

Наявність точки здається землі дозволяє будувати за допомогою ОУ підсилювачі, що підсумовують (рис.1.3).

Рис.1.3. Підсумовуючий підсилювач

Внаслідок того, що потенціал у точці Адорівнює нулю, вхідні струми не впливають один на одного і визначаються лише параметрами вхідних ланцюгів:

Ці струми підсумовуються в ланцюзі зворотного зв'язку:
.

Підставимо значення струмів:
, звідси:

(1.2)

Змінюючи значення опорів, можна задавати вагові коефіцієнти, з якими підсумовуються вхідні напруги. Зокрема, за рівності всіх опорів отримуємо чисту суму вхідних напруг.

1.4. Основна неінвертуюча схема включення оу

На рис.1.4. наведено основну неінвертуючу схему включення ОУ.

Рис.1.4. Основна неінвертуюча схема включення ОУ

Виходячи з тих передумов, що і в попередніх випадках, проведемо аналіз роботи даної схеми.

1)
.

3)
.

4) Прирівнюючи струми, отримуємо:
.

5) Звідси остаточно отримуємо коефіцієнт посилення:

. (1.3)

Як очевидно з (1.3), коефіцієнт посилення неинвертирующего посилення може бути менше одиниці.

1.5. Повторювач

Окремим випадком неінвертованого підсилювача є повторювач (рис.1.5).

Рис.1.5. Повторювач на ОУ

Коефіцієнт передачі такого каскаду дорівнює одиниці. Він має дуже високий вхідний і низький вихідний опір. Такі властивості дозволяють застосовувати його як буферний каскад, щоб виключити вплив однієї частини великої схеми на іншу.

1.6. Перетворювач струму в напругу

Найпростішим перетворювачем струм-напруга є, як відомо, резистор. Йому, однак, притаманний недолік, що полягає в тому, що для джерела струму, що підключається, його вхідний опір не дорівнює нулю (нагадаємо, що для джерела струму нормальним є режим короткого замикання, оскільки джерело струму має великий вихідний опір, який має бути набагато більше опору навантаження ). Схема, наведена на рис.1.6, вільна від зазначеного недоліку та забезпечує точне перетворення струму в напругу:

u 2 = −R i 1 . (1.4)

Крапка Амає квазінульовий потенціал, тому вхідний опір пристрою дорівнює нулю, а струм i 1 протікає по резистору R, Забезпечуючи вихідну напругу (1.4).

Рис.1.6. Перетворювач струму в напругу

Вступ

3. Підвищення лінійності ПНТ

4. Дослідження ПНТ

бібліографічний список

Вступ

Перетворювачі напруга-струм (ПНТ) також є важливим елементому схемотехніці аналогових електронних пристроїв. На їх основі можуть бути виконані різні прецизійні операційні підсилювачі, в яких ПНТ використовується як диференціальний вхідний каскад; ПНТ органічно входять до структур АПН і можуть використовуватися в різних вимірювальних схемах.

1. Найпростіші перетворювачі напруги в струм

Принцип перетворення напруги струм може бути проілюстрований за допомогою найпростішого підсилювального каскаду на одиночному транзисторі (рис. 1). (Зазначимо, що резистор R1 виконує функцію підключення колектора до шини живлення; він досить низькоомний і служить датчиком струму при вимірюванні струму колектора.)

Мал. 1. Найпростіший перетворювач напруга струм на одиночному транзисторі

Припустимо, що напруга усунення UC транзистора забезпечує джерело сигналу UС. Тоді для струму емітера ІЕ транзистора може бути записане наступне рівняння:

Оцінювати якість перетворення вхідної напруги у вихідний струм (струм колектора IK транзистора) найбільш просто, знаходячи крутість прямого перетворення S:

за умови, що a» 1.

Знаходити похідну від виразу (1) у явному вигляді – досить громіздка процедура, тому можна знайти похідну dUC/dIk, а потім взяти обернену величину:

Вираз (2) показує, що якість перетворення вхідної напруги у вихідний струм істотно залежить від диференціального опору емітера транзистора, яке, у свою чергу, залежить від струму емітера, а отже, від вхідної напруги. Таким чином, найпростіший ПНТ має дві істотні недоліки:

Нелінійністю крутості перетворення;

Відсутність можливості здійснювати перетворення двополярних сигналів.

2. ПНТ з урахуванням диференціальних каскадів

Забезпечити перетворення двополярних сигналів можна за допомогою ПНТ на основі диференціального каскаду з послідовною негативною зворотним зв'язкомпо струму в емітерному ланцюзі (рис. 2а).

Мал. 2. Перетворювач напруга-струм а) та його прохідна характеристика б)

Для схеми ПНТ (рис. 2а), скориставшись другим правилом Кірхгофа, можна записати наступне рівняння для вузлових потенціалів:

де jT – температурний потенціал;

IХ – збільшення струму через резистор R1 при впливі вхідної напруги UX.

З урахуванням того, що різницю напруг база-емітер можна уявити як:

прохідна характеристика такої ланки (рис. 2б) може бути представлена ​​таким чином:

Очевидно, що нелінійна складова в прохідній характеристиці визначається першим доданком у виразі (4).

Досить зручним способом оцінки похибки такого перетворювача, обумовленої нелінійністю, може бути відхилення реальної функції IХ /I0 (крива 2 на рис. 2б) від її лінійного наближення (крива 1 на рис. 1б). Зазначимо, що крива 2 (рис. 2б) є різницею вихідних струмів колекторів транзисторів диференціальної пари.

Відхилення від лінійності можна так:

де SX = dIX / dUX - крутість прямої передачі, що визначається з виразу (4);

dIX - абсолютне відхилення струму;

S0 = I0 / U0 - крутість прямої передачі при лінійному наближенні;

I0 - максимальний вихідний струм перетворювача при подачі на вхід максимальної напруги U0.

Зазначимо, що SX(0) = S0, тому:

де rE = jT/I0 - диференціальний вихідний опір транзисторів VT1, VT2 з боку емітера при початковому струмі I0; X=IX/I0.

Підставляючи (6) і (7) (8), отримуємо:

оскільки при g<< 1 можно положить IX/I0 »UX/U0.

Формула (5) справедлива за відносно малих похибок перетворення – менше 2-3 %. У цьому випадку при моделюванні відносне відхилення від лінійності можна подати як:

перетворювач струм напруга

де SМАКС – максимальне значення крутості на ділянці ±U0.

З (8) випливає, що прийнятних рівнів похибки (менше 0,1 %) можна досягти тільки за умов: R1/2rE > 500 та відносної зміни струму X<0,75. Для ПНТ, работающих при питающих напряжениях ±15 В, эти условия могут быть легко реализованы. Для низковольтных схем (при их питании от напряжений меньше ±5 В) выполнение этих условий приведёт к резкому снижению крутизны преобразования входного напряжения в выходной ток, повышению уровня шумов и т.д.

Основна похибка лінійності перетворення розглянутого ПНТ обумовлена ​​суттєвою режимною залежністю rE від струму емітера.

3. Підвищення лінійності ПНТ

Як же можна зменшити вплив диференціального опору емітера на роботу подібного ПНТ?

Одним із способів зниження впливу диференціального опору емітерів транзисторів є введення негативного зворотного зв'язку.

Спрощена принципова схема ПНТ з операційними підсилювачами ланцюга зворотний зв'язок наведено малюнку 3.

Мал. 3. Спрощена схема ПНТ із операційними підсилювачами

У цій схемотехнічної зміни підвищення лінійності досягається за рахунок того, що різниця напруг між входами операційного підсилювача має досить мале значення, яке практично не змінюється, значення диференціального опору емітера ділиться в петльове посилення разів, що можна описати виразом:

де К - коефіцієнт посилення за напругою операційного підсилювача.

З (9) можна отримати вираз для крутості перетворення вхідної напруги в струм:

тобто вплив нелінійної складової послаблюється в петльове посилення вкотре.

З точки зору лінійності, така схема має найкращу лінійність перетворення напруги в струм (при досить великому коефіцієнті посилення операційного підсилювача), практично не вимагає налаштування, проте досить складна і володіє смугою пропускання, що визначається операційним підсилювачем.

На малюнку 4 наведено досить простий варіант реалізації такої схеми при інтегральному виконанні, проте, як видно з малюнка, він громіздкий, причому на малюнку відсутні реальні джерела струму.

Мал. 4. Схема ПНТ з лінеаризацією крутості перетворення рахунок ООС

У зв'язку з вищевикладеною схему ПНТ (рис. 4) доцільно використовувати лише за інтегрального виконання. Крім того, слід пам'ятати, що частотні властивості такого перетворювача будуть не дуже добрими порівняно з ПНТ на одиночному диференціальному каскаді.

Інший спосіб усунення нелінійності перетворення демонструється схемою ПНТ, представленої малюнку 5. Цей спосіб компенсації нелінійності отримав досить стала вельми поширеною . Суть його полягає у наступному: тим чи іншим способом формується компенсуючий струм, що послаблює вплив зміни rE диференціального каскаду при зміні струму емітера.

Працює схема ПНІ (рис. 5) в такий спосіб. Транзистори VT1 ​​і VT6, що утворюють диференціальний каскад, за допомогою резистора R1 здійснюють перетворення вхідної напруги вихідний струм. Транзистори VT2 і VT5 включені за схемою із загальною базою і передають струми колекторів транзисторів VT1 і VT6 на вихід з коефіцієнтом передачі α »1. У цьому випадку змінюється і різниця напруг база-емітер транзисторів VT2 і VT5, причому залежно від знака збільшення вхідної напруги UX різниця напруг база-емітер транзисторів VT2 і VT5 також змінює знак. Допоміжний диференціальний каскад на транзисторах VT3 і VT4 за допомогою резистора RK перетворює напругу, пропорційну різниці баз-емітер транзисторів VT2 і VT5, струм, який перехресним чином відправляється на струмові виходи ПНТ. Оскільки в базовій схемі ПНТ на транзисторах VT1 і VT6 присутня складова, обумовлена ​​DUБЕ1,6 цих транзисторів, то за умови, що транзистори VT2 і VT5 в точності ідентичні транзисторам VT1 і VT6, а струми джерел опорного струму однакові, вплив DUBE1,6.