幾個(gè)常用的電壓電流轉(zhuǎn)換電路

1、1/v轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì) 1、在實(shí)際應(yīng)用中，對(duì)于不存在共模干擾的電流輸入信號(hào)，可以直接利用一個(gè)精 密的線繞電阻，實(shí)現(xiàn)電流/電壓的變換，若精密電阻R1 +R如500Q，可實(shí)現(xiàn)0/0mA05V的I/V變換，若精密電阻R1+ RVM250Q，可實(shí)現(xiàn)牛20mA/1 -5V的1/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:0-1 OmARi0-5V KirO輸出電壓為:Vo= li ? （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(méi)有固定 的比例矢系。優(yōu)點(diǎn)是：電路簡(jiǎn)單

2、，適用于負(fù)載變化不大的場(chǎng)合，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(guò)一個(gè)電阻（高精度、熱穩(wěn)定性好）使其產(chǎn)生一個(gè)電 壓，在將電壓經(jīng)過(guò)一個(gè)電壓跟隨器（或放大器），將輸入、輸出隔離開(kāi)來(lái)，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(gè)電壓跟隨器（或放大器） 輸出。C1濾除高頻干擾，應(yīng)為Pf級(jí)電容電路圖如下所示：OlOmA0V )5 VOP 嚴(yán)O輸出電壓為:R3 + RW Vo=li?R4?(1+Ri)注釋：通過(guò)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)換矢系，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(hào)li是從運(yùn)算放大器A1的同相輸入端輸入的，因此要

3、求選用 具有較高共模抑制比的運(yùn)算放大器，例如，OP-O7、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(jì)原理：1 ' VI變換電路的基本原理：最簡(jiǎn)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(wú)法 實(shí)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(hào)提供相應(yīng)的電流，在某些場(chǎng)合無(wú)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/電流的變換尖系，需要對(duì)電路進(jìn)行調(diào)整，如圖1是基于運(yùn)算放大器

4、的基本VI變換電路。利用運(yùn)算放大器的“虛短”概念可知u-=u+=o因此流過(guò)Ri的電 流：Ui再利用運(yùn)算放大器的“虛斷”概念可知，流過(guò)RL的電流其電路圖如下所示:缺點(diǎn)是：負(fù)載電阻RL與輸入電壓Ui沒(méi)有共地點(diǎn)。因此不太實(shí)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(shí)現(xiàn)共地輸出的V/I變換。其電路圖如下所示:相應(yīng)計(jì)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 = R4Un _ Uol- UnR1 = R2利用運(yùn)算放大器的“虛短”概念可知：Un=UP在實(shí)際運(yùn)用中可R仁R2=R3=R4=F整理上兩式，分別得:UP = Ui + U02Un= 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(guò)負(fù)載電阻RL的電流IL 與流過(guò)Re電阻的電流相等。即有:IL =UiRe因此只要保證Re不變，可見(jiàn)負(fù)載電流與輸入電壓Ui成正比，就能實(shí)現(xiàn)了共地輸 出的VI變換缺點(diǎn)是：雖然圖2已經(jīng)實(shí)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(jí)別以上的電壓電流變換，只適用于微安級(jí)別以及 微安一下的電壓到電流的變換。因此需要對(duì)運(yùn)算放大器進(jìn)行擴(kuò)流輸出。最簡(jiǎn)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