[电流电压变换器运放]运算放大器关于电压电流的转换电路

[电流电压变换器运放]运算放大器关于电压电流的转换电路 [电流电压变换器运放]运算放大器关于电压 电流的转换电路 篇一 : 运算放大器关于电压电流的转换电路 运算放大器有关电压电流的转换电路 1、 0,5V/0,10mA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0—5V的直流电压信号线性地转换成0,10mA的电流信号，A1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。 4、 0,10mA/0,5V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,500Ω,可实现0-10mA/0-5V的I/V变换，若精密电阻R1，Rw,250Ω,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。 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，以提高驱动能力。 5、 由运放组成的0,10mA/0,5V的I/V变换电路 在图5中，运放A1的放大倍数为A,/R1,若R1,100kΩ，Rf,150kΩ，则A,2.5;若R4,200Ω，对于0,10mA的电流输入信号，将在R4上产生0,2V的电压信号，由A,2.5可知，0,10mA的输入电流对应0,5V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、 4,20mA/0,5V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/Rf与VN/R1，/R5相等，由此，可推出输出电压Vo的表达式: Vo=×VN-×Vf。由于VN?Vp,Ii×R4，上式中的VN即可用Ii×R4替换，若R4,200Ω，R1,18kΩ，Rf,7.14kΩ，R5,43kΩ，并调整Vf?7.53V，输出电压Vo的表达式可写成如下的形式: 当输入4,20mA电流信号时，对应输出0,5V的电压信号。 篇二 : 电压变换器_电流变换器和电抗变压器 如上图所示:UV原方与电压互感器相联，TV二次侧有工作接地，UV副方的“直流地”为保护电源的0V，电容C容量很小，起抗干扰作用 。 从UV原方看进去，输入阻抗很大，对于负载而言UV可以看出1个电压源， UV两侧电压成正: 如上图所示:从UA原方看进去，输入阻抗很小，对于负载而言UA可以看成1个电流源。 UA二次电流与一次电流成正比，二次电流在电阻上形成二次电压: UX等效电路如图上所示，UX输入阻抗很小，串于TA二次回路;对于负载，UX近似为电压源。UX励磁阻抗相对于负载来说很小，可以认为一次电流全部用于励磁，这样二次电压为: 其中称为UX的转移阻抗。 与使UA的电压变换电路不同，UX输出电压超前输入电流一定相位角，具有“电抗特性”。 篇三 : 运算放大器关于电压电流的转换电路 运算放大器有关电压电流的转换电路 1、 0,5V/0,10mA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0—5V的直流电压信号线性地转换成0,10mA的电流信号，A1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/，由于负反馈的作用使Vi=Vf，因此IL,Vi/，当Rw+R7取值为500Ω时,可实现0,5V/0,10mA的V/I转换，如果所选用器件的性能参数比较稳定，运故A1、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。 2、 0,10V/0,10mA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=V1,V2，对于运放A1，有VN,Vp;Vp,V1/×R2，VN,V2，×R4/，所以V1/×R2,V2，×R4/，依据Vf,V1-V2及上式可推导出: 若式中R1,R2,100kΩ，R1,R4=20kΩ，则有:Vf×R1,Vi×R4， 得出:Vf,R4/R1×Vi,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,200Ω时，此电路能实现0,10v/0,10mA的V/I变换。 3、 1,5V/4,20mA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上，从运放A1的反向输入VN端输入的，晶体管T1、T2组成复合管，作为射极跟踪器，起到降低T1基极电流的作用，使得IL?I1，而运放A1满足VN?Vp，如果电路图中R1,R2,R，R4,R5,kR，则有如下表达式: 由式???可推出: 若Rf,62.5Ω,k=0.25,Vi=1,5V，则I1,4,20mA，而实际变换电流IL比I1小，相差I2，I2是一个随输入电压Vi变化的变量，输入电压最小时,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40.25kΩ,40kΩ,62.5Ω。 4、 0,10mA/0,5V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,500Ω,可实现0-10mA/0-5V的I/V变换，若精密电阻R1，Rw,250Ω,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。 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，以提高驱动能力。 5、 由运放组成的0,10mA/0,5V的I/V变换电路 在图5中，运放A1的放大倍数为A,/R1,若R1,100kΩ，Rf,150kΩ，则A,2.5;若R4,200Ω，对于0,10mA的电流输入信号，将在R4上产生0,2V的电压信号，由A,2.5可知，0,10mA的输入电流对应0,5V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、 4,20mA/0,5V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/Rf与 VN/R1，/R5相等，由此，可推出输出电压Vo的表达式: Vo=×VN-×Vf。由于VN?Vp,Ii×R4，上式中的VN即可用Ii×R4替换，若R4,200Ω，R1,18kΩ，Rf,7.14kΩ，R5,43kΩ，并调整Vf?7.53V，输出电压Vo的表达式可写成如下的形式: 当输入4,20mA电流信号时，对应输出0,5V的电压信号。