几个常用的电压电流转换电路

几个常用的电压电流转换电路

I/V转换电路设计

1、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，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。

电路图如下所示：

输出电压为：可以调节输出电压范围））（Rw+=Ii?（R1Rw

Vo使得输入电流与输出电压之输出电压随负载的变化而变化，缺点是：间没有固定的比例关系。优点是：电路简单，适用于负载变化不大的场合， I/V转换电路2、由运算放大器组成的原理：使其产生热稳定性好）先将输入电流经过一个电阻（高精度、

，将输入、输一个电压，在将电压经过一个电压跟随器（或放大器）然后经一使其负载不能影响电流在电阻上产生的电压。出隔离开来，级电容。pf应为滤除高频干扰，C1输出。（或放大器）个电压跟随器．

电路图如下所示：

输出电压为：)(RwR3+)R4?(1+=VoIiR1可以调节放大倍数。注释：通过调节Rw但输入电压受提供芯片电压的影响即有负载不影响转换关系，优点：输出电压上限值。因是从运算放大器A1的同相输入端输入的，要求：电流输入信号IiOP-27OP-07、此要求选用具有较高共模抑制比的运算放大器，例如，为高精度、热稳定性较好的电阻。R4等。转换电路设计V/I 原理：、V I 变换电路的基本原理：1Ui，如果保Io最简单的VI变换电路就是一只电阻，根据欧姆定律：=R我们很快发现这样但是，证电阻不变，输出电流与输入电压成正比。由于不可避免负载电阻的存在，一方面接入负载后，的电路无法实用，发生了变化，输出电流也发生了变化；另一方面，需要输

入R式中的．

信号提供相应的电流，在某些场合无法满足这种需要。变换电路为了保证负载电阻不影响电压VI1 、基于运算放大器的基本是基于运算放大器的如图需要对电路进行调整,1/电流的变换关系,

；因VI变换电路。利用运算放大器的“虚短”概念可知U-=U+=0基本 Ri的电流：此流过Ui=IiR RL的电流再利用运算放大器的“虚断”概念可知，流过UiIL=Ii=R其电路图如下所示：

没有共地点。因此不太实用。Ui缺点是：负载电阻RL与输入电压以实现共地输在同相输入端与输出端加以电压跟随器，解决方法是：变换。出的V/I 其电路图如下所示：

相应计算公式为：为电压跟随器则：由IC2 =UoUo2由运算放大器“虚断”可知：Uo2Ui?UpUn?=RR3UnUn?Uo1=RR1:

利用运算放大器的“虚短”概念可知Un=Up

，整理上两式，分别得：在实际运用中可

R1=R2=R3=R4=R Uo2Ui+=Up2Uo1=Un2因此有：Uo1Uo2Ui=?ILRL 的电流再利用运算放大器的“虚断”概念可知：流过负载电阻:

电阻的电流相等。即有Re与流过．

UiIL=Re因此只要保证Re不变，可见负载电流与输入电压Ui成正

比，就能实现了共地输出的VI变换。

缺点是：虽然图2已经实现了共地输出，由于一般运算放大器的输出能力有限，很难满足毫安级别以上的电压电流变换，只适用于微安级别以及微安一下的电压到电流的变换。因此需要对运算放大器进行扩流输出。最简单的办法是利用三极管的电流放大特性进行扩流输出。扩流解决方法：

利用三极管的电流放大特性进行扩流输出。

电路图如下所示：

而是由三的电流将不再由运算放大器提供，与扩流前不同的是流过ReMOS改成复合管或者提供。如果需要输出较大的电流可以将极管Q1Q1 管。．