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。
转换后的电流相当于一个输出可调的恒流源。
其输出电流应稳定,不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,主要用于工业控制和很多传感器应用中。
下面描述两个电压-电流电路。
第一种
电路结构
这是一种常见的电压转换电流电路和恒流源电路。它由一个运算放大器、一个三极管(或MOS晶体管)和几个电阻组成,结构简单易懂。
其输出电流为Iout=Vref/Rs。
先进行仿真分析,参照上述电路结构搭建下图所示的仿真电路:
运算放大器:OPA2363
VS1是2.5V的DC电源
R6是一个精密电阻250R。
RL是负载。
可以看出电路输出电流为9.9mA,与理论电流值2.5V/250R=10mA略有出入。
用DC参数扫描,看10mA电流的负载能力:10mA时,电路最大负载能力为2.06K
第二种类型
电路结构
这种结构的电压电流转换电路是书上经常提到的一种结构,结构稍微复杂一些。
其输出电流I=Ui/R3。
模拟分析
但这种结构的电路并不常用,经常使用上述电路的变体,如下图所示。输出电流为:1.65V/165R=10mA。这里三极管和运放的组合起到了电流扩张的作用。毕竟运算放大器的输出电流能力是有限的。看这个电路结构的负载能力:10mA的最大负载是3.55K K.
审计刘清
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