Hablemos sobre el lado analógico de las cosas por un minuto, sin preocuparnos por las partes específicas.
Si tiene una señal de voltaje de que desea enviar un cable largo, el hecho de que llegue sin alterarse depende de varios factores. Las señales de CC no sufren particularmente los efectos de las líneas de transmisión, por lo que le quedan tres factores principales: la impedancia de salida, la impedancia de entrada y la resistencia de la línea en sí.
En el caso de que la impedancia de entrada sea muy alta y la resistencia de la línea sea muy baja, es previsible que una señal de voltaje pueda viajar bastante lejos antes de que se deba hacer algo al respecto. Al final de una línea de 50 metros como la suya, no estoy tan seguro de que estemos en esta situación.
Entonces, ¿qué hacemos al respecto? No podemos simplemente amplificar arbitrariamente la señal, tiene que ser predecible. Y puede que aún tenga que cruzar una larga distancia, lo que podría causar aún más pérdida de voltaje y error de señal.
La mejor y más estándar forma de resolver este problema es convertir la señal de voltaje en una corriente, cerca de la señal original. La corriente DC en la línea será exactamente igual en todos los puntos, independientemente de la caída de voltaje, siempre que la salida pueda proporcionar suficiente energía para conducir esa corriente. Los opamps son un método conveniente y de fácil diseño para construir una fuente de corriente controlada por voltaje, que luego puede pasar de la línea a un receptor. Este receptor también puede diseñarse fácilmente a partir de opamps como una fuente de voltaje controlado por corriente. Al seleccionar partes coincidentes en ambos extremos, es posible transmitir señales de control simples a distancias muy largas con muy poco error.
Si decides usar estos métodos, la ganancia en cualquiera de los extremos depende casi totalmente de ti. Incluso podría decidir utilizar el método estándar de 4-20 mA, que tiene la conveniencia adicional de hacer que el sistema sea capaz de detectar una desconexión e informar al usuario.