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電壓電流�(zhuǎn)換器
閱讀�4596時間�2017-04-20 09:58:07

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

簡介

    在工�(yè)控制和許多傳感器的應用電路中,摸擬信號輸出�,一般是以電壓輸出。在以電壓方式長距離傳輸模擬信號�,信號源電阻或傳輸線路的直流電阻等會引起電壓衰�,信號接收端的輸入電阻越低,電壓衰減越大。為了避免信號在傳輸過程中的衰減,只有增加信號接收端的輸入電阻,但信號接收端輸入電阻的增�,使傳輸線路抗干擾性能降低,易受外界干擾,信號傳輸不穩(wěn)�,這樣在長距離傳輸模擬信號�,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號轉(zhuǎn)換成電流輸出信號,有利于信號長距離傳輸。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�(zhuǎn)換成滿足一定關系的電流信號,轉(zhuǎn)換后的電流相當一個輸出可�(diào)的恒流源,其輸出電流應能夠保持穩(wěn)定而不會隨負載的變化而變��
    一般來�,電壓電流轉(zhuǎn)換電路是通過負反饋的形式來實�(xiàn)�,可以是電流串聯(lián)負反�,也可以是電流并�(lián)負反�。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運算放大器LM324和三極管BG9013及其他輔助元件構(gòu)�,V0為偏置電壓,Vin為輸入電壓即待轉(zhuǎn)換電�,R 為負載電�。其中運算放大器起比較器作用,將正相端電壓輸入信號與反相端電壓V-進行比較,經(jīng)運算放大器放大后再經(jīng)三極管放大,BG9013的射級電流Ie作用在電位器Rw�,由運放性質(zhì)可知�
    V-= Ie·Rw= (1+ k)Ib·Rw
    (k為BG9013的放大倍數(shù))
    流經(jīng)負荷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�
    由上述分析可見,輸出電流Io的大小在偏置電壓和反饋電阻Rw為定值時,與輸入電壓Vin成正比,而與負載電阻R 的大小無�,說明了電路良好的恒流性能。改變V0的大�,可在Vin=0時改變Io的輸�。在V0一定時改變Rw的大�,可以改變Vin與Io的比例關�。由Io�(V0+Vi)/Rw 關系式也可以看出,當確定了Vin 和Io之間的比例關系后,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�,可令V0=0,Rw=1kΩ,其中Vo=0相當于將其直接接�。若�0�5V電壓信號�(zhuǎn)換成1�5mA電流信號,則可確定V0=1.25V,Rw=1.25kΩ。同樣若�4�20mA 電流信號�(zhuǎn)換成1�5mA電流信號,只需先將4�20mA�(zhuǎn)換成電壓即可按上述關系確定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應關�,要特別注意元器件的選擇,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)過精確測量后再焊接,并經(jīng)過仔細調(diào)試以獲得的性能。我們在多次實際應用中測試,上述�(zhuǎn)換電路的非線性失真一般小�0.03% ,轉(zhuǎn)換精度符合要求�

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