電流電壓轉(zhuǎn)換電路模擬電路課程設(shè)計(jì)

1、3 . 2 0 電 流 / 電 壓 轉(zhuǎn) 換 電 路 實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆展I(yè)控制中標(biāo)準(zhǔn)電流信號轉(zhuǎn)換成電壓信號的電流 / 電壓變換 器的 設(shè)計(jì)與調(diào)試。實(shí)驗(yàn)原理在工業(yè)控制中各類傳感器常輸出標(biāo)準(zhǔn)電流信號 420m A 為此，常 要 先將其轉(zhuǎn)換成士 10V; 的電壓信號，以便送給各類設(shè)備進(jìn)行處理。這種轉(zhuǎn)換電路以4mA為滿量程的0%寸應(yīng)-10V;12mA為50%寸應(yīng)0V;20mA 為 100% 寸應(yīng) +10V 。參考電路見圖 3-20-1 所示。圖中A運(yùn)放采用差動(dòng)輸入，其轉(zhuǎn)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(lián)實(shí)現(xiàn)。這樣輸入電流 4mA 寸應(yīng)電壓2V,輸入電流20mA寸應(yīng)電壓10

2、V。A設(shè)計(jì)增益為1,對應(yīng)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(diào)整由 于電阻元 件不對稱造成的誤差，使輸出電壓對應(yīng)在-2V-10V 。變化范圍為 -2- (-10)=8V.而最終輸出應(yīng)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(shí)， A 輸出電壓為 -12mA 0.5mA二6V.此時(shí)要求A輸出為0V。故在A反相輸入端加 入一個(gè)+6V 的直流電壓，使？ A輸出為0。A2運(yùn)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(biāo)稱值RF3.9K Q反相加法器引入電壓為 6V,通過穩(wěn)壓管經(jīng)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(biāo)稱值Ri=750Q.式中12V為電路工作電壓。rm用于設(shè)置改變增益或變換的斜率(4mA為-10V, 20mA為+10),通過調(diào)整Fw使變換

4、電路輸出滿足設(shè)計(jì)要求。三.設(shè)計(jì)任務(wù)預(yù)習(xí)要求熟悉有關(guān)運(yùn)放的各類應(yīng)用電路，按設(shè)計(jì)要求寫出設(shè)計(jì)過程和調(diào)試過程及步驟。設(shè)計(jì)要求基本要求將標(biāo)準(zhǔn)電流環(huán)輸出電流 4mA20m轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)電壓士 10V。12mA對應(yīng)0V。試設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)這一要求的電流/電壓轉(zhuǎn)換電路，誤差控制在5鳩內(nèi)，電路工作電源取士12V或士 15V。提高要求設(shè)計(jì)一電壓/電流變換電路，士 10V對應(yīng)20mA 0V對應(yīng)12mA-10V 對應(yīng) 4mA 可查詢或參考其他有關(guān)資料四. 調(diào)試步驟1根據(jù)原理自擬調(diào)試步驟。 建議逐級調(diào)試， 直至最后輸出達(dá)到指標(biāo)要求。2擬定 510 個(gè)測試點(diǎn)，取點(diǎn)應(yīng)均勻，作出電流電壓變換特性曲 線。五實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1設(shè)計(jì)好的電路圖2調(diào)試步驟3關(guān)系曲線4最終完成的電路圖六思考題1 A1 運(yùn)放構(gòu)成差動(dòng)輸入，若將同相端與反相端對調(diào)，可行嗎？若 行，試給出相應(yīng)的變換電路2按本實(shí)驗(yàn)方式設(shè)計(jì)一個(gè)電壓 / 電流變換電路，將 10V 電壓轉(zhuǎn) 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)