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1、V/I变换电路集1、05V/010mA的V/I变换电路图1是由运放和阻容等元件组成的V/I变换电路，能将05V的直流电压信号线性地转换成o10mA的电流信号，Al是比较器.A3是电压跟随器，构成负反馈回路，输入电压Vi与反馈电压Vf比较，在比较器A1的输出端得到输出电压VL，V1控制运放A1的输出电压V2,从而改变晶体管T1的输出电流IL而输出电流IL又影响反馈电压Vf,达到跟踪输入电压Vi的目的。输出电流IL的大小可通过下式计算：IL=Vf/(Rw+R7),由于负反馈的作用使Vi=Vf,因此IL=Vi/(Rw+R7),当Rw+R7取值为500Q时,可实现05V/010mA的V/I转换，如果所
2、选用器件的性能参数比较稳定，运故Al、A2的放大倍数较大，那么这种电路的转换精度,一般能够达到较高的要求。4I-5V/O-l&mA的亚舞匹盟2、o10V/010mA的V/I变换电路图2中Vf是输出电流IL流过电阻Rf产生的反馈电压，即V1与V2两点之间的电压差,此信号经电阻R3、R4加到运放A1的两个输入端Vp与Vn,反馈电压Vf=V1V2，对于运放A1,有VN=Vp；Vp=V1/(R2+R3)XR2,VN=V2+(Vi-V2)XR4/(R1+R4),所以V1/(R2+R3)XR2=V2+(Vi-V2)XR4/(R1+R4),依据Vf=V1-V2及上式可推导出：运族4o10V4-的V/1穽揍由
3、爵HigOk隽魂电Hi门0-10ViODkjk0-10mA若式中R1=R2=100kQ,R1=R4=20kQ,则有：VfXR1=ViXR4,得出：Vf=R4/R1XVi=1/5Vi,如果忽略流过反馈回路R3、R4的电流，则有：IL=Vf/Rf=Vi/5Rf,由此可以看出.当运放的开环增益足够大时，输出电流IL与输入电压Vi满足线性关系，而且关系式中只与反馈电阻Rf的阻值有关.显然，当Rf=200Q时，此电路能实现010v/010mA的V/I变换。3、15V/420mA的V/I变换电路在图3中.输入电压Vi是叠加在基准电压VB(VB=10V)上，从运放A1的反向输入VN端输入的，晶体管T1、T2
4、组成复合管，作为射极跟踪器，起到降低T1基极电流的作用(即忽略反馈电流，使得ILI1,而运放A1满足VNVp，如果电路图中R1=R2=R,R4=R5=kR，则有如下表达式:由式可推出：.kVi.24-Vj,-(14k)Vih亠帚“_吓+用-若Rf=62.5Q,k=0.25,Vi=15V,贝II1=420mA,而实际变换电流IL比I1小,相差I2(IL=I1-I2),I2是一个随输入电压Vi变化的变量，输入电压最小时(Vi=1V),误差最大，在实际应用中，为了使误差降到最小，一般R1,R2,Rf的阻值分别选取40.25kQ,40kQ,62.5Q。34VRlR3TJ4-抑“注的V/J叢换电老4、0
5、10mA/05V的I/V变换电路在实际应用中，对于不存在共模干扰的电流输入信号，可以直接利用一个精密的线绕电阻,实现电流/电压的变换，如图4,若精密电阻R1+Rw=500Q，可实现0-10mA/0-5V的I/V变换，若精密电阻R1+Rw=250Q，可实现4-20mA/1-5V的I/V变换。图中R,C组成低通滤波器,抑制高频干扰,Rw用于调整输出的电压范围,电流输入端加一稳压二极管。伽山/Q-5V的Y亜换电路对于存在共模干扰的电流输入信号,可采用隔离变压器耦合方式,实现0-10mA/0-5V的I/V变换,一般变压器输出端的负载能力较低,在实际应用中还应在输出端接一个电压跟随器作为缓冲器,以提高驱
6、动能力。5、由运放组成的010mA/05V的I/V变换电路在图5中，运放A1的放大倍数为A=(R1+Rf)/R1,若R1=100kQ,Rf=150kQ,则A=2.5；若R4=200Q,对于010mA的电流输入信号，将在R4上产生02V的电压信号,由A=2.5可知，010mA的输入电流对应05V的输出电压信号。图中电流输入信号Ii是从运放A1的同相输入端输入的，因此要求选用具有较高共模抑制比的运算放大器，例如，OP-07、OP-27等。6、420mA/05V的I/V变换电路经对图6电路分析，可知流过反馈电阻Rf的电流为(Vo-VN)/Rf与VN/R1+(VN-Vf)/R5相等，由此，可推出输出电
7、压Vo的表达式：Vo=(1+Rf/R1+Rf/R5)XVN-(R4/R5)XVf。由于VNVp=IiXR4,上式中的VN即可用IiXR4替换，若R4=200Q，R1=18kQ，Rf=7.14kQ，R5=43kQ，并调整Vf7.53V,输出电压Vo的表达式可写成如下的形式：VpRtVf十ltwVoc4-20mAH电溯地0zHH变换电路当输入420mA电流信号时，对应输出05V的电压信号。420mA/05V的I/V变换电路经对图6电路分析，可知流过反馈电阻Rf的电流为(Vo-VN)/Rf与VN/R1+(VN-Vf)/R5相等，由此，可推出输出电压Vo的表达式：Vo=(1+Rf/R1+Rf/R5)XVN-(R4/R5)XVf0由于VNVp=IiXR4,上式中的VN即可用IiXR4替换，若R4=200Q，R1=18kQ，Rf=7.14kQ，R5=43kQ，并调整Vf7.53V,输出电压Vo的表达式可写成如下的形式：当输入420mA电流信号时，对应输出05V的电压信号
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