电压电流转换器要点

级《模拟电子技术》课程设计说明书

电压电流转换器

院、部：电气与信息工程学院

学生姓名：

指导教师：、职称

专业：

班级：

完成时间：

《模拟电子技术》课程设计任务书

学院：电气与信息工程学院

适应专业：自动化、电气工程及其自动化、通信工程、电子信息工程指导教师学生姓名

课题名称电压电流转换电路

内容及任务一、设计任务

采用集成运算放大器设计一个将直流电压转换成直流电流的转换电路，分为0-5V/0-10mA,0-10V/0-10mA,-10V-+10V/4-20mA三个档位，电路设计方案自行确定。

二、设计内容

1、电路设计方案比较；

2、电路参数分析计算和选择；

3、单元电路设计并进行分析；

4、实物制作；

5、系统调试（使用的仪器、测试数据表）；

6、撰写设计报告。

拟达到的要求或技术指标一、基本要求与指标

1、输入为0-5V直流电压，输出为0-10mA的直流电流；

2、输入为0-10V直流电压，输出为0-10mA的直流电流；

3、输入为-10V-+10V直流电压，输出为4-20mA的直流电流。

进度安排

起止日期工作内容

2015.6.15-2015.6.19 下达任务书；针对选题任务书，收集资料。2015.6.20-2015.6.21 针对课题任务，进行电路设计与仿真。2015.6.22-2015.6.23 进行电路制作与调试。

2015.6.24-2015.6.25 进行说明书书写。

2015.6.26 实物答辩与说明书书写。

主要参考资料［1］康华光.电子技术基础模拟部分（第五版）［Ｍ］.北京：高等教育出版社，423

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413

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2006

［2］许晓华，何春华.Multisim10计算机仿真及应用［Ｍ］.北京：北京交通大学出版社，44

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34

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2011

［3］熊幸明.电工电子实训教程［Ｍ］.北京：清华大学出版社，314

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312

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2007

［4］王渊峰.Altium Designer 10电路设计标准教程［Ｍ］.北京：科学出版社65

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30

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2012

指导

教师

意见

签名：

年月日教研室

意见签名：

年月日

摘要

电压电流转换器是将输入的电压信号转换成电流信号的电路，是电压控制的电流源。在工业控制和许多传感器的应用电路中,摸拟信号输出时,一般是以电压输出。在以电压方式长距离传输模拟信号时,信号源电阻或传输线路的直流电阻等会引起电压衰减,信号接收端的输入电阻越低,电压衰减越大。为了避免信号在传输过程中的衰减,只有增加信号接收端的输入电阻,但信号接收端输入电阻的增加,使传输线路抗干扰性能降低,易受外界干扰,信号传输不稳定,这样在长距离传输模拟信号时,不能用电压输出方式,而把电压输出转换成电流输出。另外许多常规工业仪表中,以电流方式配接也要求输出端将电压输出转换成电流输出。V/I转换器就是把电压输出信号转换成电流输出信号,有利于信号长距离传输。课题所设计的V/I转换器可实现输入为0-5V直流电压，输出为0-10mA的直流电流；输入为0-10V直流电压，输出为0-10mA的直流电流；输入为-10V—+10V直流电压，输出为4-20mA的直流电流。其中，对于-10V—+10V转换为4-20mA，首先采用一个电压串联负反馈电路，将输入电压放大一定倍数，再采用一个电流串联负反馈电路将电压转换为对应的电流输出。经过后期测试，设计电路符合课题设计要求。

关键词：电压控制电流源；长距离传输；电压串联负反馈电路；电流串联负反馈电路

1.绪论 (1)

1.1 设计意义及背景 (1)

1.2 设计任务 (1)

1.3 设计要求 (1)

2 电路设计方案 (2)

2.1电压电流转换器电路的主要组成框图 (2)

2.2电压电流转换器电路的原理 (2)

2.3 电路主要组成结构 (2)

2.3.1电压串联负反馈电路 (2)

2.3.2 电流串联负反馈基本电路 (3)

3 元器件选择及单元电路的参数设计 (4)

3.1元器件介绍与选择 (4)

3.1.1 UA741C运算放大器 (4)

3.1.2运算放大器选择 (4)

3.2 单元电路的参数设计 (5)

3.2.1 0—5V转换0—10mA电路的参数设计 (5)

3.2.2 0—10V转换0—10mA电路的参数设计 (5)

3.2.3 -10V—10V转换4—20mA电路的参数设计 (5)

3.3 直流稳压电源的设计 (6)

3.5.1 设计技术指标 (6)

3.5.2 电路的设计 (6)

3.5.3 变压器的选择 (6)

3.5.4 整流器的选择 (6)

3.5.5 电容的选择 (7)

3.5.6 电阻的选择 (7)

3.5.7 选择三端稳压器 (7)

4 电路仿真 (8)

4.1 仿真电路图 (8)

4.1.1 0—5V转换0—10mA电路仿真图 (8)

4.1.2 0—10V转换0—10mA电路仿真图 (8)

4.1.3 -10V—10V转换4—20mA电路仿真图 (9)