簡介
定義

套用

電壓電流轉換電路
結構分析

一般來說,電壓電流轉換電路是通過負反饋的形式來實現的,可以是電流串聯負反饋,也可以是電流並聯負反饋。電路如下所示。
電路舉例
電路中的主要元件為一運算放大器LM324和三極體BG9013及其他輔助元件構成,V0為偏置電壓,Vin為輸入電壓即待轉換電壓,R為負載電阻。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,經運算放大器放大後再經三極體放大,BG9013的射級電流Ie作用在電位器Rw上,由運放性質可知:
V-=Ie·Rw=(1+k)Ib·Rw
(k為BG9013的放大倍數)
流經負荷R的電流Io即BG9013的集電極電流等於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)/2Rw。
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的大小無關,說明了電路良好的恆流性能。改變V0的大小,可在Vin=0時改變Io的輸出。在V0一定時改變Rw的大小,可以改變Vin與Io的比例關係。由Io≈(V0+Vi)/Rw關係式也可以看出,當確定了Vin和Io之間的比例關係後,即可方便地確定偏置電壓V0和反饋電阻Rw。例如將0~5V電壓轉換成0~5mA的電流信號,可令V0=0,Rw=1kΩ,其中Vo=0相當於將其直接接地。若將0~5V電壓信號轉換成1~5mA電流信號,則可確定V0=1.25V,Rw=1.25kΩ。同樣若將4~20mA電流信號轉換成1~5mA電流信號,只需先將4~20mA轉換成電壓即可按上述關係確定V0和Rw的參數大小,其他轉換可依次類推。
為了使輸入輸出獲得良好的線性對應關係,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,元件要經過精確測量後再焊接,並經過仔細調試以獲得最佳的性能。我們在多次實際套用中測試,上述轉換電路的最大非線性失真一般小於0.03%,轉換精度符合要求。