由运放组成的VI IV变换电路
运放电压电流转换电路
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。
iv转换电路原理(一)
iv转换电路原理(一)IV转换电路原理什么是IV转换电路？IV转换电路，也称为电流电压转换电路，是一种用于将电流信号转换为电压信号或将电压信号转换为电流信号的电路。
它在电子测量、仪器仪表和控制系统中起到至关重要的作用。
IV转换电路的作用IV转换电路的作用是将电流信号或电压信号转换为相应的电压信号或电流信号，便于进行进一步的处理和分析。
它可以将微弱的电流信号或电压信号放大，使其能够被后续的电路模块正确读取和处理。
IV转换电路的原理IV转换电路的原理基于欧姆定律和放大器的特性。
根据欧姆定律，电流等于电压除以电阻，即I=V/R。
因此，要将电流转换为电压，可以通过连接一个电阻器并测量其电压来实现。
同样地，要将电压转换为电流，可以通过连接一个电阻器并测量其电流来实现。
电流转换为电压的电路步骤：1.连接一个适当大小的电阻器，使其串联在需要转换电流的电路中。
2.测量电阻器两端的电压。
原理：根据欧姆定律，电流通过电阻器会产生一个与电流成正比的电压。
因此，通过测量电阻器两端的电压，就可以得到电流信号的对应电压信号。
电压转换为电流的电路步骤：1.连接一个适当大小的电阻器，并将其并联在需要转换电压的电路中。
2.测量电阻器的电流。
原理：根据欧姆定律，电压除以电阻会产生一个与电压成正比的电流。
因此，通过测量电阻器的电流，就可以得到电压信号的对应电流信号。
IV转换电路的应用IV转换电路广泛应用于各种领域，包括但不限于以下几个方面：•传感器信号处理：将传感器产生的电流信号转换为电压信号，便于进一步分析和处理。
•仪器仪表：将电流信号或电压信号转换为标准化的电压信号或电流信号，以便于与其他设备进行连接和交互。
•自动控制系统：将各种信号转换为统一的电压或电流信号，方便控制系统进行监测和控制。
小结IV转换电路是一种重要的电路，在电子测量、仪器仪表和控制系统中起到至关重要的作用。
通过将电流信号转换为电压信号或将电压信号转换为电流信号，便于进行后续的处理和分析。
4～20mA输入0～5V输出的IV转换电路
4～20mA输入/0～5V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。
同时，线路输入与主电路的隔离作用，尤其是主电路为单片机系统的时候，这个隔离级还可以起到保护单片机系统的作用。
由运放组成的VI,IV变换电路
由运放组成的V/I、I/V变换电路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。
信号转换电路IV-频率电压转换电路资料
（2）ui >0，uC负向增加， uC≤U2时，比较器输出uo由负向限幅电压突变为正向限
幅电压，V导通，电容C通过R3放电，积分器输出迅速回升。 uo通过正反馈电路使比 较器同相端电压up突变为U1。
（3）当积分器输出回升到uC≥U1时，比较器输出又由正向限幅电压突变为负向限幅 电压，V又处于截止状态，同时up恢复为U2，积分器重新开始积分。
约 10mV t
t
2020/9/24
u单i >稳u态6，定输时入器比输较出器端输Q出为高高电电平平，，
V精导密通电，流u源o=输Uo出L≈电0V流，is开对关CLS充闭电合，，
u内电6逐放，渐电Ct电上管压升截上。止升与，。引电脚源5U相经连Rt的对芯Ct充片
u时s=器u输Ct出≥2端UQ/3为时低，电单平稳，态V定截 止， uo = UoH = +E，电流 开关S断开， CL通过RL放电， 使u6下降。 Ct通过芯片内放 电管快速放电到零。 当冲周u6期≤，ui时如，此又循开环始，第输二出个端脉便 输出脉冲信号。
8
集成V/F转换器——LM131
+U 8
1 整个周期内，RL 在消耗电荷 2 恒流源提供电荷 （充电）的时间由 CL 单稳触发器的暂态 决定 3 电荷平衡（电源 提供的电荷量等于 电阻消耗的电荷量）
精密 电流源
电流 输出 1
电流 开关
RL
2
基准
电压
1.9V
- 基准 比较
+器
iS
uo
频率 3 驱动 V RS 输出
5
二、电荷平衡型
在一个周期T=t0+t1中，积分电容 充电电荷量与放电的电荷量相等，
即i×T= Is×t0
由运放组成的I-V转换电路
由运放组成的V/I、I/V变换电路/html/zonghejishu/2007/0925/2621.html1、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V i与反馈电压V f比较，在比较器A1的输出端得到输出电压V L，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I L而输出电流IL又影响反馈电压V f，达到跟踪输入电压V i的目的。
输出电流IL的大小可通过下式计算：IL＝V f/(Rw+R7)，由于负反馈的作用使V i=V f，因此IL＝V i/(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V f是输出电流I L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V p与V n，反馈电压V f=V1－V2，对于运放A1，有VN＝V p；V p＝V1/(R2+R3)×R2，VN＝V2＋(V i-V2)×R4/(R1+R4)，所以V1/(R2+R3)×R2＝V2＋(V i-V2)×R4/(R1+R4)，依据V f＝V1-V2及上式可推导出：若式中R1＝R2＝100kΩ，R1＝R4=20kΩ，则有：V f×R1＝V i×R4，得出：V f＝R4/R1×V i＝1/5V i，如果忽略流过反馈回路R3、R4的电流，则有：IL＝V f/Rf＝V i/5Rf，由此可以看出．当运放的开环增益足够大时，输出电流I L与输入电压V i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。
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。
由运放组成的VIIV变换电路修订稿
由运放组成的V I I V变换电路Coca-cola standardization office【ZZ5AB-ZZSYT-ZZ2C-ZZ682T-ZZT18】由运放组成的V/I、I/V变换电路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。
i-v转换 放大器 原理 -回复
i-v转换放大器原理-回复[IV转换放大器原理]文章字数：1700引言：IV转换放大器，也称为电流/电压转换器，是一种电子电路，用于将电流信号转化为电压信号。
它在各种领域中被广泛应用，包括仪器测量、自动控制、通信系统等。
本文将介绍IV转换放大器的原理，并一步一步详细解释其工作原理。
第一部分：概述IV转换放大器是一种将电流转换为电压的放大器。
电流转换为电压的原理是根据欧姆定律I=V/R，通过将电流信号通过一个电阻进行电压降，从而实现电流到电压的转换。
IV转换放大器通常由一个电流传输电阻和一个运算放大器（Op-Amp）组成。
第二部分：电流传输电阻电流传输电阻是将电流信号转化为电压信号的关键元件。
它通常由一个负反馈电阻（即放大器的输出电压通过一个电阻反馈到放大器的输入端）实现。
电流传输电阻的大小决定了电压信号的放大倍数。
第三部分：运算放大器（Op-Amp）运算放大器是IV转换放大器电路中的核心元件。
它是一种差分放大器，可以放大输入信号。
运算放大器通常由一个差分输入级、必要的偏置电路和输出级组成。
差分输入级是运算放大器的输入端，它提供了对输入信号的放大。
输出级将放大后的信号传输到电流传输电阻中。
第四部分：工作原理IV转换放大器的工作原理可以分为以下几个步骤：1. 输入电流通过电流传输电阻进入运算放大器的差分输入级。
2. 运算放大器将输入电流放大，并将放大后的信号传输到输出级。
3. 输出级将放大后的信号根据电流传输电阻的阻值转化为相应的电压信号。
4. 电压信号可以通过一个负载电阻或其他电路进行进一步处理，以满足特定的应用需求。
第五部分：特性与应用IV转换放大器具有以下几个特性：1. 电压输出与输入电流之间成正比关系，可以通过调整电流传输电阻的阻值来改变输出电压的放大倍数。
2. 电压输出的范围通常受限于运算放大器的供电电压。
3. 输入电流范围通常由运算放大器的输入电流限制。
IV转换放大器在实际应用中有广泛的用途，包括但不限于以下几个方面：1. 仪器测量：将电流信号转换为电压信号，便于测量和记录。
电压电流与电压频率转换电路（VI、VF电路）
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。
信号转换电路IV-频率电压转换电路
2( R3 rce )C R1 T T1 T2 (U1 U 2 )C[ | |] ui U1 U 2
f0 1 1 ui T R1C U1 U 2
为提高V/f转换的线性度，要求第一项远远大于第二项
4
特点
因为复位电路具有非线性，所以精度和动态范围受到限制。 提高精度的主要措施是缩小复位时间。若要使非线性误差从1％提 高到0.01%，则复位时间必须减小到最小信号周期的0.01％以下。 当额定工作频率为10KHZ时，信号的最小周期为0.1ms,这样，复位 时间必须小于0.01uS，这个要求通常很难满足。 必须改进复位电路，限制它的非线性影响。 常采用电荷平衡法，而集成压－频变换器几乎都是按这种方案设计的。
（3）当积分器输出回升到uC≥U1时，比较器输出又由正向限幅电压突变为负向限幅 电压，V又处于截止状态，同时up恢复为U2，积分器重新开始积分。
3
（1）充电时间T1
1 积分器在充电过程的输出电压为 uC t R C 1
令充电持续时间为T1，则有 （2）放电时间T2
t
0
ui dt ＋U1
由定时电容Ct的充电方程式
to 2 uCt U 1 exp U 3 Rt Ct 可求得 to Rt Ct ln 3 1.1Rt Ct
根据电荷平衡原理，周期T内is提供的电荷量应等于T内RL消耗掉的总电荷量，即QS=QR， 由此可求得输出脉冲信号频率fo为
uC O
R3 R9 R4 uC N1 R6 -U uP ∞ + + N2 R7 VS1 VS2 VS3 R8 uo
ui
R1
VI或IV转换
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。
vi和iv转换电路设计的实验报告
vi和iv转换电路设计的实验报告V/I和I/V转换电路设计的实验报告姓名谷灵莉学号:121802017 得分:,,,,,一、实验目的1、熟悉掌握protues软件的使用;2、掌握用集成运算放大器设计V/I和I/V转换电路3、熟悉绘出V/I关系曲线。
二、实验线路及原理1、实验仿真图(1)利用protues画出V/I转换电路实验原理图如下图2.1所示。
图2.1 V/I转换电路仿真图(2)利用protues画出V/I转换电路实验原理图如下图2.2所示。
图2.2 I/V转换电路仿真图2、实验原理(1)TL082本次实验采用通用集成运放型号TL082。
其管脚图如图2.3所示图2.3 TL082管脚图(2)V/I转换电路的计算如图2.1电路图，先是接入了一个电压跟随器电路，右边的运放电路引入了负反馈，uP=uN=0,负载电流iL与uI成线性关系。
所以(3)I/V转换电路的计算I/V(电流/电压)转换器进行电流、电压信号间的转换。
例如，对电流进行数字测量时，首先需将电流转换成电压，然后再由数字电压表进行测量。
在用光电池、光电阻作检测元件时，由于它们的输出电阻很高，因此可把他们看作电流源，通常情况下其电流的数值极小，所以是一种微电流的测量。
随着激光、光纤技术在精密测量仪器中的普及应用，微电流放大器越来越占有重要的位置。
A:无源I/V变换无源I/V变换主要是利用无源器件电阻来实现，并加滤波和输出限幅等保护措施。
图中R1和C构成无源滤波电路，即RC低通滤波电路，起到滤波的作用;二极管一端加固定电压+5V，在另一端若有加至高于5V电压，在满足二极管一定特性的情况下，二极管将正向导通，所以在这里二极管起到了限幅的作用，输出电压V=R2*I，即可使输入电流转换为电压形式输出。
图2.3 无源I/V转换电路B:有源I/V变换有源I/V变换主要是利用有源器件运算放大器、电阻组成，如图2.2所示。
图中利用运算放大器进行对输入信号的放大。
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。
运放构成的电流电压转换电路
运放构成的电流/电压转换电路
图(a)所示的是由单个运放构成的电流/电压转换电路。
由于运放本身的输入偏置电流不为零，因此会产生转换误差。
例如，运放μA741的偏置电流IB≈8 0nA，即使允许误差为1%，最小转换电流为几十微安左右；对于Bi-FET输入型运放，IB约为几十皮安，最小转换电流可到几纳安。
对于J-FET输入型运放，其偏置电流具有正温度系数，当结温度每升高10℃，偏置电流增加到2倍左右。
进行较大电流转换时，可采用图(b)所示的电路，增设输出缓冲放大器VT1。
图(c)所示的是精密的电流/电压转换电路。
A1要选用低噪声运算放大器，这里使用TL071;也要选用宽带运算放大器，饫锸褂肔M318。
它们可以确保将
输入电流准确地转换为输出电压。
图（a）图(b)
图(c)
其他网站图。
由运放组成的VIIV变换电路
由运放组成的V/I、I/V变换电路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。
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由运放组成的V/I、I/V变换电路
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＝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(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+Rf)/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(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＝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。