電流電壓轉換電路模擬電路課程設計

1、3 . 2 0 電 流 / 電 壓 轉 換 電 路 實驗目的掌握工業(yè)控制中標準電流信號轉換成電壓信號的電流 / 電壓變換 器的 設計與調試。實驗原理在工業(yè)控制中各類傳感器常輸出標準電流信號 420m A 為此，常 要 先將其轉換成士 10V; 的電壓信號，以便送給各類設備進行處理。這種轉換電路以4mA為滿量程的0%寸應-10V;12mA為50%寸應0V;20mA 為 100% 寸應 +10V 。參考電路見圖 3-20-1 所示。圖中A運放采用差動輸入，其轉換電壓用電阻R兩端接電流環(huán)兩端，阻值用500Q，可由二只1KQ電阻并聯實現。這樣輸入電流 4mA 寸應電壓2V,輸入電流20mA寸應電壓10

2、V。A設計增益為1,對應輸 出電壓為-2V-10V。故要求電阻 甩R3,R4和R+Rw阻值相等。這里選R2=R=R=10K Q；選R5=9.1KQ , Rw=2KQ。弘是用于調整由 于電阻元 件不對稱造成的誤差，使輸出電壓對應在-2V-10V 。變化范圍為 -2- (-10)=8V.而最終輸出應為-10V+10V,變化范圍10V-(-10V)=20V，故A級 增益 為 20V/8V=2.5 倍，又輸入電流為 12mA 時， A 輸出電壓為 -12mA 0.5mA二6V.此時要求A輸出為0V。故在A反相輸入端加 入一個+6V 的直流電壓，使？ A輸出為0。A2運放米用反相加法器，增益為2.5倍。

3、取 R=R=10K Q , R9=22KQ , Rw=5Kq , R8=F6R 7R g=4KQ，取標稱值RF3.9K Q反相加法器引入電壓為 6V,通過穩(wěn)壓管經電阻分壓取得。穩(wěn)壓管可選穩(wěn)定電壓介于68V間的系列。這里取6V2,穩(wěn)定電壓為6.2V工作電流定在5mA左右。電位器電流控制在 12mA左右。這里|Rw=6.2V/2K=3.1mA。則有 (12V-VZ)/Rio= I z+| rw3故“鳥:15 + 3512 = 0-71K Qz 十 1 RW3取標稱值Ri=750Q.式中12V為電路工作電壓。rm用于設置改變增益或變換的斜率(4mA為-10V, 20mA為+10),通過調整Fw使變換

4、電路輸出滿足設計要求。三.設計任務預習要求熟悉有關運放的各類應用電路，按設計要求寫出設計過程和調試過程及步驟。設計要求基本要求將標準電流環(huán)輸出電流 4mA20m轉換為標準電壓士 10V。12mA對應0V。試設計實現這一要求的電流/電壓轉換電路，誤差控制在5鳩內，電路工作電源取士12V或士 15V。提高要求設計一電壓/電流變換電路，士 10V對應20mA 0V對應12mA-10V 對應 4mA 可查詢或參考其他有關資料四. 調試步驟1根據原理自擬調試步驟。 建議逐級調試， 直至最后輸出達到指標要求。2擬定 510 個測試點，取點應均勻，作出電流電壓變換特性曲 線。五實驗報告要求1設計好的電路圖2調試步驟3關系曲線4最終完成的電路圖六思考題1 A1 運放構成差動輸入，若將同相端與反相端對調，可行嗎？若 行，試給出相應的變換電路2按本實驗方式設計一個電壓 / 電流變換電路，將 10V 電壓轉 換成 420mA 的電流信號。七儀器與器件1儀器 TOC o 1-5 h z 雙蹤示波器1 臺多路穩(wěn)