Ce este o buclă de curent?

În circuitele de comunicație, o buclă de curent este o schemă de semnalizare electrică care utilizează o sursă de curent și un receptor de curent. Sistemele de semnalizare de tensiune folosesc convertorul curent-tensiune și un receptor de curent la distanță pentru a trimite date de mare viteză pe distanțe mai mari. O buclă de curent poate utiliza diferite niveluri de curent pentru comunicații analogice și digitale. Bucla de curent analogică utilizează de obicei un nivel de semnalizare de 4 până la 20 miliamperi (mA) care corespunde unei valori analogice.

Schemele de semnalizare electrică variază în funcție de timpii necesari de creștere și scădere a semnalelor digitale. Circuitele integrate de pe o placă de circuit imprimat utilizează schema condusă de tensiune, care este potrivită pentru distanțe foarte scurte în interiorul unei plăci de circuit imprimat. Într-un circuit alimentat de tensiune, receptorul detectează o tensiune care este foarte simplă, deoarece există o inductanță și o capacitate distribuită minime care pot limita transferul de semnal. Când un driver de tensiune trebuie să trimită într-o locație de la distanță, care este la mai mult de câțiva metri distanță, semnalul durează să ajungă la receptor și poate să nu ajungă chiar la receptor în unele cazuri.

Pentru comunicațiile seriale digitale, bucla de curent poate utiliza orice nivel de curent în limitele sigure. Nivelurile curente pentru semnalele digitale datorate naturii buclelor de sârmă – „marca/spațiu” sau „unu și zerouri” – sunt de obicei inversări de polaritate. În comparație, magistralele seriale pot folosi unități de tensiune diferențială care utilizează o pereche răsucită pentru a trimite câte un bit și pentru a trimite un singur bit, două fire vor fi utilizate într-o ieșire dublu sau echilibrată.

Bucla de curent într-o aplicație similară va trimite un nivel de curent proporțional cu tensiunea semnalului și nu trimite tensiunea direct. Orice tensiune de la capătul transmițătorului al unui convertizor de tensiune va trebui să se ocupe de mai mulți factori. Acestea includ impedanța de ieșire a circuitului driverului, inductanța și capacitatea distribuită în fir și zgomotul electromagnetic extern.

Driverul de curent într-o buclă de curent este capabil să compenseze performanța firului și zgomotul extern. De exemplu, dacă un transmițător în buclă de curent trebuie să trimită 12 mA la receptorul de la distanță pentru a indica o valoare analogică, același 12 mA va fi disponibil în receptor chiar dacă rezistența firului s-a schimbat. Acest lucru se datorează principiului sursei de curent controlat, în care sursa intenționează să trimită 12 mA. Dacă caracteristicile buclei se schimbă chiar și destul de repede, curentul rezultat este în continuare același, deoarece sursa de curent controlată se ajustează în consecință.