运放电压电流转换电路
积分和电流、电压转换电路
实验五 积分和电流、电压转换电路
一、实验目的
(1)了解运放在信号积分和电流、电压转换方面的应用电路及参数的影响； （2）掌握积分电路和电流、电压转换电路的设计、调试方法。
二、设计任务
1．试用741A μ设计一个满足下列要求的基本积分电路：输入为V V p jp 1=-、kHz f 10=的方波（占空比为50％）。
设计R 、C 值，用示波器双通道显示输入输出电压的波形，并记录波形，标出波形相应的值（峰峰值，周期）。
建议：Ω==Ω=M 1R F 0.01C ,10K R f ，μ
2．用741A μ组成一个同相型电压/电流转换电路，并完成表中所列数据的测量。
推荐实验电路如图所示。
要求测量V 6V 15V CC ±±=和时对应的两组数据。
（预习要求：计算L I 理论值）
表 电压/电流转换数据
三、思考题
（1）在图10-1所示基本积分电路中，为了减小积分误差，对运放的开环增益、输入电阻、输出偏置电流及输入失调电流有什么要求？
（2）根据什么来判断图6-1电路属于积分电路还是反相比例运算电路？
（3）在图10-9所示电压/电流转换电路中，设V V V CC O M 6=≈，且V V i 1=、Ω=k R 11，试求满足线性转换所允许的max L R 小于等于多少？。
单运放电流转电压电路
单运放电流转电压电路
单运放电流转电压电路是指使用单个运算放大器（Op-Amp）将电流信号转换为电压信号的电路。
这种电路通常用于信号处理和测量系统中，将传感器输出的电流信号转换为适合后续电路或仪表使用的电压信号。
单运放电流转电压电路的基本原理是利用运算放大器的虚短特性，即将输入端的电流信号转换为相应的电压信号。
具体来说，当运算放大器的输入端接收到一个电流信号时，输出端会产生一个相应的电压信号，其大小与输入电流成正比。
通过调整反馈电阻的大小，可以改变输出电压的大小和放大倍数。
单运放电流转电压电路的应用范围很广，可以用于各种不同的传感器信号处理和测量系统中。
例如，电流-电压转换器、光电二极管放大器、磁阻传感器放大器等都可以使用单运放电流转电压电路进行信号转换和放大。
总结来说，单运放电流转电压电路是一种将电流信号转换为电压信号的电路，使用单个运算放大器实现。
它广泛应用于各种传感器信号处理和测量系统中，可以将传感器的输出信号转换为适合后续电路或仪表使用的电压信号。
运放电压电流转换电路
运放电压电流转换电路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/(Rw+R7)，由于负反馈的作用使Vi=Vf，因此IL＝Vi/(Rw+R7)，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+R3)×R2，VN＝V2＋(Vi-V2)×R4/(R1+R4)，所以V1/(R2+R3)×R2＝V2＋(Vi-V2)×R4/(R1+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。
100ma电流运放转电压
100ma电流运放转电压电流运放是一种常用的电子器件，它可以将电流信号转换为相应的电压信号。
在很多电子电路中，我们需要将电流信号转换为电压信号，以便进行后续的处理或测量。
而100mA电流运放则是指其最大输入电流为100mA。
我们来了解一下电流运放的基本原理。
电流运放的输入端有一个非常低的输入阻抗，可以接受外部电路输入的电流信号。
当输入的电流信号通过电流运放时，电流运放会将其转换为相应的电压信号输出。
这个转换过程是通过电流运放内部的电流-电压转换电路实现的。
100mA电流运放是指其输入端可以接受的最大电流为100mA。
这意味着，如果输入的电流信号超过了100mA，电流运放将无法正常工作，甚至可能损坏。
因此，在使用100mA电流运放时，我们需要确保输入的电流信号不超过其最大输入电流。
在实际应用中，100mA电流运放可以用于很多场合。
例如，我们可以将100mA电流运放应用于电流测量电路中。
当需要测量一个电路中的电流时，我们可以将该电流通过电流传感器转换为电压信号，然后再通过100mA电流运放进行放大和处理，最终得到我们需要的电压信号。
除了电流测量之外，100mA电流运放还可以用于电流控制电路中。
例如，在一些电子设备中，我们需要对电路中的电流进行控制，以满足设备的工作要求。
我们可以通过100mA电流运放来实现电流的精确控制。
通过调节电流运放的放大倍数，我们可以控制输出电压的大小，从而实现对电路中电流的控制。
需要注意的是，在使用100mA电流运放时，我们需要注意使用电源的电压和电流。
因为电流运放是一种放大器，它需要外部电源来工作。
如果电源电压过高或过低，都会影响电流运放的工作效果。
此外，电流运放的输入和输出端都需要接地，以确保正常工作。
总结一下，100mA电流运放是一种将电流信号转换为电压信号的常用器件。
它可以应用于电流测量和电流控制等电子电路中。
在使用100mA电流运放时，我们需要注意其最大输入电流和电源的匹配，以确保其正常工作。
运放恒流电流电路
运放恒流电流电路⼀、引⾔在电⼦电路设计中，恒流电流电路扮演着⾄关重要的⻆⾊。
这种电路能够确保电流在特定负载上保持恒定，不受外部条件（如电压波动、温度变化等）的影响。
其中，使⽤运算放⼤器（运放）构建的恒流电路因其⾼稳定性、易实现性⽽⼴受欢迎。
本⽂将详细探讨基于运放的恒流电流电路的设计原理、实现⽅法以及应⽤场景。
⼆、运放恒流电路的基本原理运放恒流电路的核⼼思想是利⽤运放的⾼放⼤倍数和负反馈机制来维持输出电压的恒定，进⽽通过负载电阻转换为恒定的电流输出。
其基本原理如下：1.电压到电流的转换：在电路中，通常利⽤⼀个精密的电阻（称为负载电阻）将运放的输出电压转换为电流。
根据欧姆定律，当电阻值固定时，电压与电流成正⽐。
2.负反馈机制：为了维持输出电压的恒定，电路中引⼊了负反馈机制。
当输出电压因外部条件变化⽽波动时，负反馈会调整运放的输⼊电压，使其恢复到原始值，从⽽保持输出电压的稳定。
3.运放的⾼放⼤倍数：运放具有极⾼的放⼤倍数，这意味着即使输⼊电压有微⼩的变化，输出电压也会发⽣显著的变化。
这种特性使得运放能够迅速响应外部条件的变化，维持电流的稳定。
三、运放恒流电路的实现⽅法实现运放恒流电路的⽅法有多种，以下是其中⼀种典型的实现⽅式：1.电路组成：该电路主要由运放、负载电阻、反馈电阻和电源组成。
其中，运放负责提供输出电压，负载电阻将电压转换为电流，反馈电阻则与运放的反相输⼊端相连，构成负反馈回路。
2.电路设计：在设计电路时，需要根据所需的恒流值和负载电阻的值来选择合适的反馈电阻。
此外，还需考虑电源的稳定性、运放的带宽和失真等指标。
3.元件选择：为了确保电路的稳定性和可靠性，应选择性能优良的运放和精密的电阻。
同时，还需注意元件的耐压、耐流等参数，以确保电路在恶劣环境下仍能正常⼯作。
四、运放恒流电路的应⽤场景运放恒流电路在众多领域有着⼴泛的应⽤，例如：1.LED驱动：LED的亮度与其电流成正⽐，因此，使⽤运放恒流电路可以为LED提供稳定的驱动电流，确保LED亮度的稳定。
电流电压转换电路原理
电流电压转换电路原理电流电压转换电路是电子电路中常见的一种电路，它可以将电流转换为电压或者将电压转换为电流。
在很多电子设备中，我们经常会遇到需要将电流和电压进行转换的情况，因此了解电流电压转换电路的原理是非常重要的。
电流电压转换电路的原理主要涉及到欧姆定律、基尔霍夫定律和电压分压定律等基本电路理论。
在电子电路中，电流和电压是两种基本的电气量，它们之间的转换可以通过电阻、电容、电感等元件来实现。
首先，我们来看一下电阻器。
电阻器是电子电路中最基本的元件之一，它的作用是阻碍电流的流动，从而产生电压降。
根据欧姆定律，电压与电流成正比，电阻的大小决定了电压和电流之间的关系。
因此，通过电阻器可以实现电流到电压的转换。
其次，电容器和电感是另外两种常用的元件，它们可以存储电荷和电能，并且可以对电流和电压进行相位延迟和相位提前的处理。
通过电容器和电感的组合，可以实现电流和电压之间的相位转换和大小转换。
此外，运放是电子电路中常用的集成电路元件，它具有高输入阻抗、低输出阻抗和大增益的特点，可以实现电流和电压的精确转换。
通过运放的放大和滤波功能，可以将微弱的电流信号转换为较大的电压信号，或者将高电压信号转换为小电流信号。
除了上述元件外，二极管、三极管等元件也可以实现电流电压转换的功能。
通过二极管的整流和反向截止特性，可以将交流电流转换为直流电压；而通过三极管的放大和开关特性，可以实现电流和电压的精确转换和控制。
总的来说，电流电压转换电路的原理涉及到电路的基本理论和各种电子元件的特性，通过合理的组合和控制，可以实现电流和电压之间的精确转换和调节。
在实际的电子设备中，电流电压转换电路广泛应用于传感器、放大器、滤波器、调节器等电路中，为电子设备的正常工作提供了重要支持。
综上所述，电流电压转换电路是电子电路中的重要组成部分，它通过各种电子元件的合理组合和控制，实现了电流和电压之间的精确转换和调节。
了解电流电压转换电路的原理对于理解和设计电子电路是非常重要的，希望本文能够对读者有所帮助。
运算放大器电压、电流检测电路分析
运算放大器电压、电流信号检测电路分析作者：linxiyiran 日期：09.09.13/ARM-A VR嵌入式开发论坛1、运放实现电流检测：原理：将电流信号转化为电压信号，然后送ADC处理。
很多控制器接受来自各种检测仪表的0~20mA或4~20mA电流，电路将此电流转换成电压后再送ADC转换成数字信号，图九就是这样一个典型电路。
如图4~20mA电流流过采样100Ω电阻R1，在R1上会产生0.4~2V的电压差。
由虚断知，运放输入端没有电流流过，则流过R3和R5的电流相等，流过R2和R4的电流相等。
故：(V2-Vy)/R3 = Vy/R5 ……a(V1-Vx)/R2 = (Vx-Vout)/R4 ……b由虚短知： Vx = Vy ……c电流从0~20mA变化，则V1 = V2 + (0.4~2) ……d由cd式代入b式得(V2 + (0.4~2)-Vy)/R2 = (Vy-Vout)/R4 ……e如果R3=R2，R4=R5，则由e-a得Vout = -(0.4~2)R4/R2 ……f图九中R4/R2=22k/10k=2.2，则f式Vout = -(0.88~4.4)V，即是说，将4~20mA电流转换成了-0.88 ~ -4.4V电压，此电压可以送ADC去处理。
2、运放实现电压检测：原理：电压信号转化为电流信息，此处的运放没有比较器的功能。
电流可以转换成电压，电压也可以转换成电流。
图十就是这样一个电路。
上图的负反馈没有通过电阻直接反馈，而是串联了三极管Q1的发射结，大家可不要以为是一个比较器就是了。
只要是放大电路，虚短虚断的规律仍然是符合的！由虚断知，运放输入端没有电流流过，则 (Vi – V1)/R2 = (V1 – V4)/R6 ……a同理 (V3 – V2)/R5 = V2/R4 ……b由虚短知 V1 = V2 ……c如果R2=R6，R4=R5，则由abc式得V3-V4=Vi上式说明R7两端的电压和输入电压Vi相等，则通过R7的电流I=Vi/R7，如果负载RL<<100KΩ，则通过Rl和通过R7的电流基本相同。
电流电压转换电路模拟电路课程设计
电流电压转换电路模拟电路课程设计Last updated on the afternoon of January 3, 2021电流/电压转换电路一． 实验目的掌握工业控制中标准电流信号转换成电压信号的电流/电压变换器的设计与调试。
二． 实验原理在工业控制中各类传感器常输出标准电流信号4~20mA ，为此，常要先将其转换成±10V ；的电压信号，以便送给各类设备进行处理。
这种转换电路以4mA 为满量程的0%对应-10V ；12mA 为50%对应0V ；20mA 为100%对应+10V 。
参考电路见图3-20-1所示。
图中A 1运放采用差动输入，其转换电压用电阻R 1两端接电流环两端，阻值用500Ω，可由二只1K Ω电阻并联实现。
这样输入电流4mA 对应电压2V ，输入电流20mA 对应电压10V 。
A 1设计增益为1，对应输出电压为-2V~-10V 。
故要求电阻R 2,R 3,R 4和R 5+R W 阻值相等。
这里选R 2=R 3=R 4=10K Ω；选R 5=Ω，R W1=2K Ω。
R w1是用于调整由于电阻元件不对称造成的误差，使输出电压对应在-2V~-10V 。
变化范围为-2-（-10）=8V.而最终输出应为-10V~+10V ，变化范围10V-(-10V)=20V ，故A 2级增益为20V/8V=倍，又输入电流为12mA 时，A 1输出电压为-12mA×=-6V.此时要求A 2输出为0V 。
故在A 2反相输入端加入一个+6V 的直流电压，使A 2输出为0。
A 2运放采用反相加法器，增益为倍。
取R 6=R 7=10KΩ，R 9=22KΩ，R W2=5KΩ，R 8=R 6ΩK 71.0=1.3+52.612=I +I V V 12=R 3RW Z Z 10中12V 为电路工作电压。
R W2用于设置改变增益或变换的斜率(4mA为-10V，20mA为+10)，通过调整R W2使变换电路输出满足设计要求。
i_v变换电路
由运放组成的V-I、I-V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/(Rw+R7)，由于负反馈的作用使Vi=Vf，因此IL＝Vi/(Rw+R7)，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+R3)×R2，VN＝V2＋(Vi-V2)×R4/(R1+R4)，所以V1/(R2+R3)×R2＝V2＋(Vi-V2)×R4/(R1+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。
运放iv转换电路例题
运放iv转换电路例题
当涉及到运放IV转换电路时，我们通常是指使用运算放大器（Op-Amp）来实现电压到电流的转换或者电流到电压的转换。
这种转换电路在实际电子电路中非常常见，例如在传感器接口电路中经常会用到。
下面我将从电压到电流和电流到电压的转换电路两个方面来进行说明。
首先，我们来看电压到电流的转换电路。
一种常见的电压到电流转换电路是通过将电压输入到一个转换电阻上，然后将转换电阻接到一个运放的负反馈端。
这样可以使得运放的输出电流与输入电压成正比。
具体来说，如果我们将输入电压加在转换电阻上，根据欧姆定律，电流将会是输入电压除以转换电阻的阻值。
通过选择合适的转换电阻值和运放的增益，我们可以实现所需的电压到电流的转换。
其次，我们来看电流到电压的转换电路。
电流到电压的转换电路通常使用电阻来实现。
当电流通过一个电阻时，会产生一个与电流成正比的电压。
通过将电阻连接到运放的反馈回路上，可以将这个电压放大到我们需要的范围。
这样就实现了电流到电压的转换。
在实际设计中，我们需要考虑一些因素，如输入输出的范围、
精度要求、稳定性等。
此外，还需要考虑电源电压、共模抑制比、
带宽等参数。
因此，在设计运放IV转换电路时，需要仔细分析需求，选择合适的运放型号和外围元器件，并进行充分的仿真和测试。
总之，运放IV转换电路是电子电路中常见且重要的一种电路，
可以实现电压到电流和电流到电压的转换。
在设计过程中需要考虑
多方面的因素，以确保电路能够稳定可靠地工作。
希望这个回答能
够帮助你理解运放IV转换电路的例题。
运放电压电流转换电路精编版
运放电压电流转换电路精编版MQS system office room 【MQS16H-TTMS2A-MQSS8Q8-MQSH16898】运放电压电流转换电路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/(Rw+R7)，由于负反馈的作用使Vi=Vf，因此IL＝Vi/(Rw+R7)，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+R3)×R2，VN＝V2＋(Vi-V2)×R4/(R1+R4)，所以V1/(R2+R3)×R2＝V2＋(Vi-V2)×R4/(R1+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。
运放电压电流转换电路
???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。
Vo=(1+Rf/R1+Rf/R5)×VN-(R4/R5)×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。
?
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(VB=10V)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(即忽略反馈电流I2)，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：
?
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+R3)×R2，VN＝V2＋(Vi-V2)×R4/(R1+R4)，所以V1/(R2+R3)×R2＝V2＋(Vi-V2)×R4/(R1+R4)，依据Vf＝V1-V2及上式可推导出：
电压转电流
RL=500理想情况下，根据“虚断”得到：b 3in V =2V -V ① a 2V =2V根据“虚短”可知23V =V ，所以a 3V =2V ② 列Vb 节点电流方程：b a b3bL L65V V V V V I R R R--==+将①、②代入，得到：in 3in L 65V V V I R R-=+因为56R R ，忽略后项，得到负载电流：in L 6V I R =，可以看出负载电流是与负载大小无关的表达式。
如将0-2V 电压信号转换为 0-20mA 的电流信号，令 R6=100Ω即可。
误差分析：1. 先考虑运放的失调电压E os ：此时，b 3in V =2V -V ○3 a 2V =2V 2os 3V -E =V ③所以a 3os V =2V 2E +④ 列Vb 节点电流方程：b a b3bL L65V V V V V I R R R--==+将③、④代入，得到：in osin 3L 65V 2V V I R RE +-=+。
因为56R R ，忽略后项，得到负载电流：os in L 662V I R R E =+，，可以看出运放的失调电压E os 对结果的影响。
从Datasheet 中找到提供的六个运放芯片的最大失调电压：os2. 考虑电阻的误差R6RL此时，()3in 355b 35in 3in 333-R R R =R R -R R R V V V V V V +⋅++=()224a 24322R R =R R R R V V V +⋅+=列Vb 节点电流方程：b a b3bL L65R R RV V V V V I --==+将⑤、⑥代入，得到：3553in3L 3L355352433in 33in2636365353R R R V -V R R R R R R R R R R R 11V V +V V -V +V R R R R R R R R R R ++++=-+化简得： 5L 6L 563in 34L365L 6L 562R R +R R +R R V =V R R R R R +R R +R R +R R -R所以，66556622235L in L L L2253442++I V R +R R R R R ++-R R R R R R R R R R R R R R R =分别求I L 对2、3、4、5、6、L 的灵敏度 ()()4455566622222222255555L inL 66666L LL L in2L L L 665623333243R R R R R +I V R +R ++-R ++R +R ++-V (R +R R R R R R R ++R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R -R R R R R R R )R ∂=∂()()()()2222225555555554L L L L L L 2222222226666444666656363L 35+I /I /++++R +R R R R R R R R R R R R R R R R R R ++(R +R ++-R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R +R )+R R R S ∂==∂-()()()555L L in2L 22222666L 3334L 5264246++-R I V R +R ++R R R R R R R R R R R R R R R R R R R -R R R R ∂=-∂()()22222455L 3333L L L46666R R -R R +R ++R R R R R R -R R R R R R R R R R S =-()()55555552222333336662222L inL L LLin2L L L 2664446462I V R +R ++-R +R R R R R R R R R R R R +R V R +R ++R R R R R R R R R R R R R R R R -R R R R R R ∂=∂+()()()()5555555L L LL L 222222L 666666444444444223353522R R R R R I /I /++++R R +R ++-R R R R R R R R R R R R R R R R ++R R R R R R R R R R R R R R R R R S ∂==+∂()()()2222555662222222L inL L LL in2L 332666L L 54455566634342R R R R R R R R R I +V R +R ++-R ++R +-V R +R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R +R R +-R ∂=∂()()()()()()22222266666L L L 44444555555L L 33555555662222L 2252+I /I /++++R +-R +R ++R R R R R R R R R R R -R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R +R R R R R R R R +S ∂==∂()()()22222222222224446666L in L L LL inL 25555L 333335566L 665I V R +R ++-R ++R ++-V R +R R R R R R R R R R R ++R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R -R R R R R R ∂=∂()()()()()555555522222222222333L L L L 6666664444L 66665226L 25R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R I /I /++++R ++-R +R ++-R R R R R R R R R R R R +R R R R R R R R R +R S ∂==∂()()()6666322222226L inLL L 55544435L 532R R R R R R R R R +-++I -V R R +R ++-R R R R R R R R R R R R R R R R ∂=∂()()2222224555L L L L L66633346R R R +R ++R R R R R R R R R R R R R R R R R R -R S -+=-()2R S =-2.9935()3R S =1.9950()4R S =2.9935()5R S =-1.9930()6R S =-0.9995 ()L R S =-0.002()()()()()6L LL2I R R R R r riiri e e S e S ==+∑选择AD8599运放芯片（理由），使用multisim 仿真结果如下：使用AD8599运放芯片，搭建电路测试结果：部分结果不满足设计要求，换用失调电压更小的ADA4077芯片重新测试，得到结果：全部结果都满足设计要求。
电压电流与电压频率转换电路(VI、VF电路)
标签：无标签电压/电流与电压/频率转换电路（V/I、V/F电路）1 电压/电流转换电路电压/电流转换即V/I转换，是将输入的电压信号转换成满足一定关系的电流信号，转换后的电流相当一个输出可调的恒流源，其输出电流应能够保持稳定而不会随负载的变化而变化。
V/I转换原理如图1。
由图1可见，电路中的主要元件为一运算放大器LM324和三极管BG9013及其他辅助元件构成，V0为偏置电压，Vin为输入电压即待转换电压，R 为负载电阻。
其中运算放大器起比较器作用，将正相端电压输入信号与反相端电压V -进行比较，经运算放大器放大后再经三极管放大，BG9013的射级电流Ie作用在电位器Rw上，由运放性质可知：V-= Ie·Rw= (1+ k)Ib·Rw(k为BG9013的放大倍数)流经负荷R 的电流Io即BG9013的集电极电流等于k·Ib。
令R1=R2，则有V0+Vm= V+= V-= (1+k)Ib·Rw= (1+1/k)Io·Rw其中k》1，所以Io≈ (Vo+Vin)/Rw。
由上述分析可见，输出电流Io的大小在偏置电压和反馈电阻Rw为定值时，与输入电压Vin成正比，而与负载电阻R 的大小无关，说明了电路良好的恒流性能。
改变V0的大小，可在Vin=0时改变Io的输出。
在V0一定时改变Rw的大小，可以改变Vin与Io的比例关系。
由Io≈(V0+Vi)/Rw 关系式也可以看出，当确定了Vin 和Io之间的比例关系后，即可方便地确定偏置电压V0和反馈电阻Rw。
例如将0～5V 电压转换成0～5mA的电流信号，可令V0=0，Rw=1kΩ，其中Vo=0相当于将其直接接地。
若将0～5V电压信号转换成1～5mA电流信号，则可确定V0=1.25V，Rw=1.25kΩ。
同样若将4～20mA 电流信号转换成1～5mA电流信号，只需先将4～20mA转换成电压即可按上述关系确定V0和Rw 的参数大小，其他转换可依次类推。
用普通运放实现电压到电流转换
用普通运放实现电压到电流转换
远距离离测量或控制系统中，发送测量数据或控制信号时，通常采用双线的电流回路模式，即在双线回路上，把测量数据转换成对应的电流量（电平）。
为了传送测量值（典型情况是电压的电平量），需要把控制电压精确地变换成回路的电流源，如下图所示。
在图中，IC2、T1、R5～R8和电位器P2等组成仪表放大器，利用该放大器来控制电阻R9的端电压，以便准确地跟随输入电压的变化，这是因为R9是一只固定电阻，流过它的电流正比于端电压（欧姆定律），也就等效正比于输入电压。
所以IC2是一种电压控制的电流源。
为了获得该仪表放大器的最佳共模抑制性能（比），电路采用了一只电位器P2进行校正，同时也消除了R9引起电路的不平衡。
IC1组成前置放大器，作用是确保其输出电压馈入仪表放大器时，始终限制在IC2要求的电压范围内。
D1、R3、和R4组成前置放大器输入电压的补偿网络，以使输入0V时输出不是0mA，而是4mA，但最大输出电流限制在20mA，因此，这种20mA的电流环接口，常用于工业控制系统中。
IC1和P1（调校）共同完成前置放大器的功能。
电路校准方法如下：
1、校准仪表放大器的共模抑制性能
用数字万用表串联一只47Ω的电阻，接在电路的输出端，测其输出电流；然后短路47Ω电阻，如果电流表的读数没有变化，则P2的值在最佳位置，否则，应调节P2直至二次测量的读数相同为止。
2、电压范围调节
将电路的输出端短路，调节P1，同时测量R9两端的电压至200mV为止。
1。
电流转电压放大电路设计
电流转电压放大电路设计一、设计目的二、电流转电压放大电路基本原理三、电路设计步骤1. 确定电路的输入和输出参数2. 选择运放3. 计算反馈电阻4. 计算输入和输出电容四、电路实现与测试五、总结一、设计目的电流转电压放大电路是一种常用的信号处理电路，可以将输入的微弱电流信号转换成相应的输出电压信号，从而实现信号放大。
本文旨在介绍如何设计一个简单有效的电流转电压放大电路。
二、电流转电压放大电路基本原理所谓“电流转换”，就是将一个小值直流或交流微弱信号（如几微安到几毫安）变换成一个对应值较大的直流或交流信号（如几毫伏到几伏），从而方便进行后续处理。
而“放大”则是指将这个变换后的信号进一步增强，使其达到更高的幅度。
在实际应用中，通常采用运算放大器作为基础元件来构建这样一个功能块。
运算放大器有两个输入端口：非反馈端口和反馈端口。
在不同连接方式下，运放可以实现不同的功能，其中最常见的就是反馈放大器。
反馈放大器的基本原理是通过将输出电压信号反馈到输入端口，从而控制电路的增益和输出电压。
三、电路设计步骤1. 确定电路的输入和输出参数在设计电流转电压放大电路之前，需要先确定输入和输出参数。
例如，如果输入信号为4-20mA，则需要将其转换为0-10V的电压信号。
因此，在这种情况下，我们需要将输入信号进行放大25倍。
2. 选择运放选择合适的运算放大器对于设计成功至关重要。
在选择运放时应该考虑以下几个因素：（1）增益带宽积（GBWP）：GBWP越高，运算放大器就越快速响应变化。
（2）噪声：噪声越小，输出信号就越清晰。
（3）失调：失调越小，输出信号与理论值之间就越接近。
（4）供电电压范围：供电范围应该与系统要求匹配。
3. 计算反馈电阻在计算反馈电阻时需要考虑到两个方面：（1）增益：增益等于负反馈电阻与输入电阻的比值。
（2）输出电阻：输出电阻应该尽可能小，以避免信号失真。
4. 计算输入和输出电容为了滤除高频噪声，应该在输入和输出端口处添加适当的电容。
4-20ma电流转电压电路
#1楼主：4-20毫安电流转1-5V电压转换电路贴子发表于：2008/8/14 21:35:04最简单的4－20mA输入/5V输出的I/V转换电路在与电流输出的传感器接口的时候，为了把传感器(变送器)输出的1-10mA或者4-20mA电流信号转换成为电压信号，往往都会在后级电路的最前端配置一个I/V转换电路，图1就是这种电路最简单的应用示意图。
仅仅使用一只I/V转换取样电阻，就可以把输入电流转换成为信号电压，其取样电阻可以按照Vin／I=R求出，Vin是单片机需要的满度A／D信号电压，I是输入的最大信号电流。
这种电路虽然简单，但是却不实用，首先，其实际意义是零点信号的时候，会有一个零点电流流过取样电阻，如果按照4~20mA输入电流转换到最大5V电压来分析，零点的时候恰好就是1V，这个1V在单片机资源足够的时候，可以由单片机软件去减掉它。
可是这样一来。
其有用电压就会剩下5-1=4V而不是5V了。
由于单片机的A／D最大输入电压就是单片机的供电电压，这个电压通常就是5V，因此，处理这种简单的输入转换电路时比较麻烦。
为了达到A／D转换的位数，就会导致芯片成本增加。
LM324组成的4－20mA输入/5V输出的I/V转换电路解决上面问题的简单方法是在单片机输入之前配置一个由运算放大器组成的缓冲处理电路，见图2。
增加这级运算放大器可以起到对零点的处理会变得更加方便，无需耗用单片机的内部资源，尤其单片机是采用A／D 接口来接受这种零点信号不为零电压的输入时，可以保证A/D转换位数的资源能够全部应用于有用信号上。
以4～20mA 例，图B中的RA0是电流取样电阻，其值的大小主要受传感变送器供电电压的制约，当前级采用24V供电时，RA0经常会使用500Ω的阻值，对应20mA 的时候，转换电压为10V，如果仅仅需要最大转换电压为5V，可以取RA0=250Ω，这时候，传感变送器的供电只要12V就够用了。
因为即使传送距离达到1000米，RA0最多也就几百Ω而已。
电压电流转换电路实验报告
第四次仿真实验报告
实验名称：
设计一个电压/电流转换电路,要求输入电压为0~10V时输出0~5mA的电流实验电路：
实验设计思路及实验方法：
（1）实验电路采用两个运放，其中上面一个引入负反馈，下面一个是电压跟随器。
输入为信号发生器，采用正弦输入，其中正弦的幅值为10V，频率为50Hz。
（即Amplitude设为5V,offset设为5V）
（2）输出方面，使用示波器测输出的波形。
其中采用RL=1kΩ的电阻，这样输出电压即可显示电流的变化，只是单位变成mA。
实验数据
其中要求R1=R2=R3=R4=1KΩ.
如此就有IO=UI/RO；RO=2kΩ即可实现10V到5mA的转换。
实验现象及分析
采用AC sweep得到下列图像
黄色竖线显示的数据为;
当输入为9.9911V时，输出为5.0000V
与实验要求基本相符合。
实验结论与实验收获
实验验证了一定的数据条件下，负反馈电路及电压跟随器可以实验电压向电流的转换。
其中电压跟随器采用了正反馈。
通过这个实验，我们知道正反馈在电压-电流转换器中的应用。
由于实验电路图基本是书上的原图，所以在设计上没有遇到困难。
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运放电压电流转换电路 LELE was finally revised on the morning of December 16, 2020
运放电压电流转换电路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/(Rw+R7)，由于负反馈的作用使Vi=Vf，因此IL＝Vi/(Rw+R7)，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+R3)×R2，VN＝V2＋(Vi-
V2)×R4/(R1+R4)，所以V1/(R2+R3)×R2＝V2＋(Vi-V2)×R4/(R1+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(VB=10V)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(即忽略反馈电流I2)，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①②③可推出：
若Rf＝Ω,k=,Vi=1－5V，则I1＝4－20mA，而实际变换电流IL比I1小，相差I2(IL=I1-I2)，I2是一个随输入电压Vi变化的变量，输入电压最小时(Vi=1V),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
Ω,40kΩ,Ω。
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+Rf)/R1,若R1＝100kΩ，Rf＝150kΩ，则A＝；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＝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(Vo-VN)/Rf与VN/R1＋(VN-Vf)/R5相等，由此，可推出输出电压Vo的表达式：
Vo=(1+Rf/R1+Rf/R5)×VN-(R4/R5)×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＝Ω，R5＝43kΩ，并调整Vf≈，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。