Приведена схема аналогового устройства, позволяющего имитировать работу трансформатора тока с плавно регулируемым коэффициентом трансформации. Электронный регулируемый «трансформатор» способен трансформировать входной постоянный или переменный ток, в том числе относительно высокой частоты в выходной постоянный или переменный ток.
Трансформатором, как известно, называют электрический прибор, посредством которого преобразуют переменное напряжение или ток одного уровня в переменное напряжение или ток другого уровня. Отношение напряжения или тока на входе трансформатора к напряжению или току на его выходе носит название «Коэффициент трансформации». В соответствии с коэффициентом трансформации, насколько повышается (понижается) напряжение на выходе трансформатора относительно входа, во столько же раз понижается (повышается) ток на выходе трансформатора. Во всех случаях соблюдается закон сохранения энергии: коэффициент полезного действия трансформатора не может достигать 100%.
Обычный трансформатор способен работать только на переменном токе, и его коэффициентом трансформации управлять плавно крайне затруднительно.
Электронный регулируемый «трансформатор», Рисунок 1, способен трансформировать входной постоянный или переменный ток, в том числе относительно высокой частоты, в выходной постоянный или переменный ток с плавно регулируемым коэффициентом трансформации, причем коэффициент трансформации может быть как больше, так и меньше единицы.
 | ||
| Рисунок 1. | Электронный регулируемый «трансформатор». | |
Полярность и величина входного тока задаются потенциометром R1. Кроме того, при неизменной полярности величину входного тока можно плавно регулировать потенциометром R2. Резистор R3 служит для ограничения максимальной величины входного тока. Резистор R4 служит датчиком тока. Активная часть «трансформатора» выполнена на микросхеме TL084 (DA1.1, DA1.2).
Нагрузками операционных усилителей служат резисторы R6 и R9, причем R6 = R7 = R8 = R9. Коэффициент трансформации тока k плавно регулируется потенциометром R5 (k = R5/R6; при R5 = 20 кОм и R6 = 1 кОм k = 20). Коэффициент трансформации тока k может принимать значения и меньше единицы, например, при R5 = 200 Ом и R6 = 1 кОм k = 0.2. Направление электрического тока в резисторе R9 обратно направлению электрического тока в резисторе R6.
Максимальный выходной ток «трансформатора» ограничен нагрузочной способностью операционных усилителей, напряжением питания, а также величиной нагрузочных сопротивлений. Величину этого тока можно увеличить за счет применения транзисторных выходных каскадов. Коэффициент полезного действия «трансформатора», разумеется, далек от 100%.
Электронные регулируемые «трансформаторы» постоянного и переменного тока могут быть использованы в измерительной, усилительной и преобразовательной технике.