索阅 100例 首 页| 资 讯| 下 载| 论 坛| 博 客| Webinar| 高 校| 杂 志| 会展| EETV| 百科| 问答| 电路图| 工程师手册| Datasheet

电压电流转换器

浏览289次
  目录
  1 简介
  ? 定义
  ? 应用
  2 电压电流转换电路
  ? 结构分析
  ? 电路举例
  简介
  定义
  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。
  应用
  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。V/I转换器可由晶体管等多种器件组成。
  电压电流转换电路
  结构分析
  电压/电流转换即V/I转换,是将输入的电压信号转换成满足一定关系的电流信号,转换后的电流相当一个输出可调的恒流源,其输出电流应能够保持稳定而不会随负载的变化而变化。
  一般来说,电压电流转换电路是通过负反馈的形式来实现的,可以是电流串联负反馈,也可以是电流并联负反馈。电路如下所示。
  电路中的主要元件为一运算放大器LM324和三极管BG9013及其他辅助元件构成,V0为偏置电压,Vin为输入电压即待转换电压,R 为负载电阻。其中运算放大器起比较器作用,将正相端电压输入信号与反相端电压V-进行比较,经运算放大器放大后再经三极管放大,BG9013的射级电流Ie作用在电位器Rw上,由运放性质可知:
  V-= Ie·Rw= (1+ k)Ib·Rw
  (k为BG9013的放大倍数)
  流经负荷R 的电流Io即BG9013的集电极电流等于k·Ib。令R1=R2,则有V0+Vm= V+= V-= (1+k)Ib·Rw= (1+1/k)Io·Rw,其中k》1,所以Io≈ (Vo+Vin)/2Rw。
  由上述分析可见,输出电流Io的大小在偏置电压和反馈电阻Rw为定值时,与输入电压Vin成正比,而与负载电阻R 的大小无关,说明了电路良好的恒流性能。改变V0的大小,可在Vin=0时改变Io的输出。在V0一定时改变Rw的大小,可以改变Vin与Io的比例关系。由Io≈(V0+Vi)/Rw 关系式也可以看出,当确定了Vin 和Io之间的比例关系后,即可方便地确定偏置电压V0和反馈电阻Rw。例如将0~5V 电压转换成0~5mA的电流信号,可令V0=0,Rw=1kΩ,其中Vo=0相当于将其直接接地。若将0~5V电压信号转换成1~5mA电流信号,则可确定V0=1.25V,Rw=1.25kΩ。同样若将4~20mA 电流信号转换成1~5mA电流信号,只需先将4~20mA转换成电压即可按上述关系确定V0和Rw的参数大小,其他转换可依次类推。
  为了使输入输出获得良好的线性对应关系,要特别注意元器件的选择,如输入电阻R1、R2及反馈电阻Rw,要选用低温漂的精密电阻或精密电位器,元件要经过精确测量后再焊接,并经过仔细调试以获得最佳的性能。我们在多次实际应用中测试,上述转换电路的最大非线性失真一般小于0.03% ,转换精度符合要求。


如果您认为本词条还有待完善,需要补充新内容或修改错误内容,请编辑词条     查看历史版本
开放分类

参考资料
百度百科

贡献者


本词条在以下词条中被提及:

关于本词条的评论共:(0条)
匿名不能发帖!请先 [ 登陆 ]