幾個常用的電壓電流轉(zhuǎn)換電路

1、1/V轉(zhuǎn)換電路設(shè)計1、在實際應(yīng)用中，對于不存在共模干擾的電流輸入信號，可以直接 利用一個精密的線繞電阻，實現(xiàn)電流/電壓的變換，若精密電阻 R1+R如500Q ,可實現(xiàn)0-10mA/0-5V的I/V 變換，若精密電阻 R1+ Rw250Q ,可實現(xiàn)4-20mA/1-5V的I/V變換。圖中R,C組成低通濾波器， 抑制高頻干擾，Rw用于調(diào)整輸出的電壓范圍，電流輸入端加一穩(wěn)壓 二極管。電路圖如下所示：輸出電壓為:Vo= Ii ? （R1 + Rw）（ Rw可以調(diào)節(jié)輸出電壓范圍）缺點(diǎn)是：輸出電壓隨負(fù)載的變化而變化，使得輸入電流與輸出電壓之 間沒有固定的比例關(guān)系。優(yōu)點(diǎn)是：電路簡單，適用于負(fù)載變化不大的場合

2、，2、由運(yùn)算放大器組成的I/V轉(zhuǎn)換電路 原理：先將輸入電流經(jīng)過一個電阻（高精度、熱穩(wěn)定性好）使其產(chǎn)生 一個電壓，在將電壓經(jīng)過一個電壓跟隨器（或放大器），將輸入、輸 出隔離開來，使其負(fù)載不能影響電流在電阻上產(chǎn)生的電壓。 然后經(jīng)一 個電壓跟隨器（或放大器）輸出。C1濾除高頻干擾，應(yīng)為pf級電容電路圖如下所示:輸出電壓為:R3 + Rw Vo=li?R4?(1+ ri )注釋：通過調(diào)節(jié)Rw可以調(diào)節(jié)放大倍數(shù)。優(yōu)點(diǎn)：負(fù)載不影響轉(zhuǎn)換關(guān)系，但輸入電壓受提供芯片電壓的影響即有 輸出電壓上限值。要求：電流輸入信號li是從運(yùn)算放大器A1的同相輸入端輸入的，因 此要求選用具有較高共模抑制比的運(yùn)算放大器，例如， OP

3、-07、OP-27 等。R4為高精度、熱穩(wěn)定性較好的電阻。V/I轉(zhuǎn)換電路設(shè)計原理：1、V I變換電路的基本原理：最簡單的VI變換電路就是一只電阻，根據(jù)歐姆定律：Io = $，如果保R證電阻不變，輸出電流與輸入電壓成正比。但是，我們很快發(fā)現(xiàn)這樣 的電路無法實用，一方面接入負(fù)載后，由于不可避免負(fù)載電阻的存在， 式中的R發(fā)生了變化，輸出電流也發(fā)生了變化；另一方面，需要輸入信號提供相應(yīng)的電流，在某些場合無法滿足這種需要。1、基于運(yùn)算放大器的基本VI變換電路為了保證負(fù)載電阻不影響電壓/電流的變換關(guān)系，需要對電路進(jìn)行調(diào)整，如圖1是基于運(yùn)算放大器的 基本VI變換電路。利用運(yùn)算放大器的“虛短”概念可知 U-=

4、U+=0因 此流過Ri的電流：Ui再利用運(yùn)算放大器的“虛斷”概念可知，流過 RL的電流ILIiUiR其電路圖如下所示:1缺點(diǎn)是：負(fù)載電阻RL與輸入電壓Ui沒有共地點(diǎn)。因此不太實用解決方法是：在同相輸入端與輸出端加以電壓跟隨器，以實現(xiàn)共地輸出的V/I變換。其電路圖如下所示:相應(yīng)計算公式為：由IC2為電壓跟隨器則：Uo = Uo2由運(yùn)算放大器“虛斷”可知：Ui- Up _ Un - Uo2R3 = R4-Un _ Uo1- UnR1 = R2利用運(yùn)算放大器的“虛短”概念可知：Un 二Up在實際運(yùn)用中可R仁R2=R3=R4=Rg理上兩式，分別得:Up = Ui + Uo2Un= U01因此有:Ui = Uo2 - Uo1再利用運(yùn)算放大器的“虛斷”概念可知：流過負(fù)載電阻 RL的電流IL與流過Re電阻的電流相等。即有：IL =UiRe因此只要保證Re不變，可見負(fù)載電流與輸入電壓Ui成正比，就能實現(xiàn) 了共地輸出的VI變換 缺點(diǎn)是：雖然圖2已經(jīng)實現(xiàn)了共地輸出，由于一般運(yùn)算放大器的輸出 能力有限，很難滿足毫安級別以上的電壓電流變換， 只適用于微安級 別以及微安一下的電壓到電流的變換。 因此需要對運(yùn)算放大器進(jìn)行擴(kuò) 流輸出。最簡單的辦法是利用三極管的電流放大特性進(jìn)行擴(kuò)流輸出擴(kuò)流解決方法：利用三極管的電流放大特性進(jìn)行擴(kuò)流