幾個(gè)常用的電壓電流轉(zhuǎn)換電路

1、I/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R1Rw500, 可實(shí)現(xiàn) 0-10mA/0-5V 的 I/V 變換，若精密電阻 R1Rw 250, 可實(shí)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：（ 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)有固定的比例關(guān)系。優(yōu)點(diǎn)是：電路簡(jiǎn)單，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

2、/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：輸出電壓為：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(hào) Ii 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-07、OP-27等。 R4為高精度、熱穩(wěn)定性較好的電阻。V/I

3、轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)原理：1、V I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：，如果保證電阻不變，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/ 電流的變換關(guān)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+=0；因此流過(guò) Ri 的電流：再利用運(yùn)算放大器的“虛

4、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：由運(yùn)算放大器“虛斷”可知：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 R1=R2=R3=R4=R，整理上兩式，分別得：因此有：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 :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)行擴(kuò)流輸出。電路圖如下所示：與