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電壓電流�(zhuǎn)換器
閱讀�4595�(shí)間:2017-04-20 09:58:07

    電壓電流�(zhuǎn)換器是將輸入的電壓信�(hào)�(zhuǎn)換成電流信號(hào)的電�,是電壓控制�電流��

�(jiǎn)�

    在工�(yè)控制和許多傳感器的應(yīng)用電路中,摸擬信號(hào)輸出�(shí),一般是以電壓輸�。在以電壓方式長(zhǎng)距離傳輸模擬信號(hào)�(shí),信號(hào)源電阻或傳輸線路的直流電阻等�(huì)引起電壓衰減,信號(hào)接收端的輸入電阻越低,電壓衰減越大。為了避免信�(hào)在傳輸過程中的衰�,只有增加信號(hào)接收端的輸入電阻,但信�(hào)接收端輸入電阻的增加,使傳輸線路抗干擾性能降低,易受外界干擾,信號(hào)傳輸不穩(wěn)�,這樣在長(zhǎng)距離傳輸模擬信號(hào)�(shí),不能用電壓輸出方�,而把電壓輸出�(zhuǎn)換成電流輸出。另外許多常�(guī)工業(yè)儀表中,以電流方式配接也要求輸出端將電壓輸出�(zhuǎn)換成電流輸出。V/I�(zhuǎn)換器就是把電壓輸出信�(hào)�(zhuǎn)換成電流輸出信號(hào),有利于信�(hào)�(zhǎng)距離傳輸。V/I�(zhuǎn)換器可由晶體管等多種器件組成�

電壓電流�(zhuǎn)換電�

    �(jié)�(gòu)分析
    電壓/電流�(zhuǎn)換即V/I�(zhuǎn)�,是將輸入的電壓信號(hào)�(zhuǎn)換成滿足一定關(guān)系的電流信號(hào),轉(zhuǎn)換后的電流相�(dāng)一�(gè)輸出可調(diào)的恒流源,其輸出電流�(yīng)能夠保持�(wěn)定而不�(huì)隨負(fù)載的變化而變��
    一般來�,電壓電流轉(zhuǎn)換電路是通過�(fù)反饋的形式來�(shí)�(xiàn)�,可以是電流串聯(lián)�(fù)反饋,也可以是電流并�(lián)�(fù)反饋。電路如下所��
    電路舉例
    V/I�(zhuǎn)換原理如圖�
    由圖可見,電路中的主要元件為一�(yùn)算放大器LM324和三極管BG9013及其他輔助元件構(gòu)�,V0為偏置電�,Vin為輸入電壓即待轉(zhuǎn)換電�,R 為負(fù)載電阻。其中運(yùn)算放大器起比較器作用,將正相端電壓輸入信�(hào)與反相端電壓V-�(jìn)行比較,�(jīng)�(yùn)算放大器放大后再�(jīng)三極管放�,BG9013的射�(jí)電流Ie作用在電位器Rw�,由�(yùn)放性質(zhì)可知�
    V-= Ie·Rw= (1+ k)Ib·Rw
    (k為BG9013的放大倍數(shù))
    流經(jīng)�(fù)荷R 的電流Io即BG9013的集電極電流等于k·Ib。令R1=R2,則有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�,輸出電流Io的大小在偏置電壓和反饋電阻Rw為定值時(shí),與輸入電壓Vin成正�,而與�(fù)載電阻R 的大小無�(guān),說明了電路良好的恒流性能。改變V0的大小,可在Vin=0�(shí)改變Io的輸�。在V0一定時(shí)改變Rw的大小,可以改變Vin與Io的比例關(guān)�。由Io�(V0+Vi)/Rw �(guān)系式也可以看出,�(dāng)確定了Vin 和Io之間的比例關(guān)系后,即可方便地確定偏置電壓V0和反饋電阻Rw。例如將0�5V 電壓�(zhuǎn)換成0�5mA的電流信�(hào),可令V0=0,Rw=1kΩ,其中Vo=0相當(dāng)于將其直接接�。若�0�5V電壓信號(hào)�(zhuǎn)換成1�5mA電流信號(hào),則可確定V0=1.25V,Rw=1.25kΩ。同樣若�4�20mA 電流信號(hào)�(zhuǎn)換成1�5mA電流信號(hào),只需先將4�20mA�(zhuǎn)換成電壓即可按上述關(guān)系確定V0和Rw的參�(shù)大小,其他轉(zhuǎn)換可依次類推�
    為了使輸入輸出獲得良好的線性對(duì)�(yīng)�(guān)系,要特別注意元器件的選�,如輸入電阻R1、R2及反饋電阻Rw,要選用低溫漂的精密電阻或精密電位器,元件要�(jīng)過精確測(cè)量后再焊�,并�(jīng)過仔�(xì)�(diào)試以獲得的性能。我�?cè)诙啻�?shí)際應(yīng)用中�(cè)�,上述轉(zhuǎn)換電路的非線性失真一般小�0.03% ,轉(zhuǎn)換精度符合要��

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