電壓電流轉換電路

前言：昨天看到一篇介紹輸出4~20mA電流電路的文章。做者首先介紹了兩個直接用運放和三極管搭起來的電路，但並無給出原理介紹，而後給出了第三種使用集成芯片的電路，並推薦你們使用。不能否認，做爲商業產品，集成電路性能優異且更加穩定，方便工程師使用。可是筆者卻忽然想到了前幾天某公司被美國商務部制裁的事件，若是中國的工程師都是「拿來主義」，只會照着參考電路作設計，咱們就會永遠受制於人，並且對工程師的成長也沒有好處。爲此，本着學習的態度，將兩個電路原理分析以下，並記錄於此，但願各位同行批評指正。性能

在工控或者和工控相關的行業，必定會遇到須要輸出4~20mA電流的時候。最簡單簡陋的電流輸出電路，是用「三級管+放大器」構成的。如圖1-1所示：學習

圖1-1spa

電路中運放工做於深度負反饋狀態，反饋組態爲電流串聯負反饋。判斷方法以下，首先肯定電路的輸出量，J1處接負載，輸出4~20mA電流（受輸入電壓控制，還能夠輸出別的大小），即輸出量爲電流。令負載兩端電壓爲0，易知反饋量依舊存在，且反饋量取自輸出電流，得出電路爲電流負反饋結論。反饋量爲三極管發射極電壓，所以有，此時，反饋係數爲，假如負載很小，那麼電路的電流電壓放大倍數爲, 此處取爲100歐姆，那麼電流電壓放大倍數爲，即輸入獲得電流，輸入獲得電流。在Multisim中仿真以下：設計

圖1-2blog

            上面電流電壓放大倍數的計算是創建在負載輸入電阻很小的基礎上的，可是電路中反饋電阻值只有，假如負載爲大小的話，放大倍數就會有的變化，因此上面電路須要改進。事件

改進型的電路以下所示 產品

圖1-3基礎

           根據上面的分析方法，能夠計算出圖1-3電路的電流電壓放大倍數爲，此時能夠更加方便地調節放大倍數，且因爲引入了反饋迴路，造成了更深的負反饋，所以能夠得到更穩定的性能。假如各元件取值如上圖所示，電路的電流電壓放大倍數爲，若是負載輸入電阻爲，放大倍數只會有不到的變化。原理

仿真結果如圖1-4方法

圖1-4

        能夠看到，不一樣的輸入電壓，輸出電流並非十分標準的線性關係，但對於設計呼吸燈、簡易電流源等通常應用已經足夠。