把0~10V轉(zhuǎn)換成4~20MA的電壓-電流轉(zhuǎn)換電路圖
出處:李中平 發(fā)布于:2011-02-06 00:00:00 | 7137 次閱讀
電路的功能
以電壓形式長距離傳輸模擬信號時,信號源電阻或電纜的直流電阻會引起電壓衰減,信號接收端的輸入電阻越低,電壓衰減越大。為了提高傳輸,可采用電流環(huán)路——一種恒定電流輸出電路,把電壓變成電流信號,再加以傳輸。即使電纜的電阻為100歐,恒定電流電路也能有同樣的電流輸出,所以不會產(chǎn)生誤差。

電路工作原理
OP放大器A2為恒流輸出電路,電流敏感電阻R11產(chǎn)生的電壓為0.4~2.0V。A2的輸入包括兩部分:0.4V的置偏和輸入信號,在無信號時,為了使偏置為0.4V,因R3=10R4,所以VR2的輸出端電壓必須為-4V。
由于A2偏壓是-0.4V,所以A2輸入信號必須為0~1.6V,兩部分合起來相當(dāng)于-0.04V~2.0V。設(shè)計時為要加大敏感電壓,使OP放大器A1成為衰減器,其放大倍數(shù)為0.16。
調(diào)整
輸入電壓等于0V,調(diào)整VR2,使電流敏感電阻R11上有4MA電流流過,于是,OP放大器A1可不設(shè)失調(diào)調(diào)節(jié)。輸入10V電壓,調(diào)節(jié)VR1使A1輸出為-0.16V,調(diào)節(jié)中包括了恒流輸出電路的誤差,應(yīng)把其輸出電流調(diào)到20MA。
VR3用來調(diào)節(jié)恒流特性,在負載上串聯(lián)一個電流計,負載在0歐和500歐切換,把電流變化調(diào)到最小。
元件的選擇
OP放大器無特殊要求,可用普通產(chǎn)品。4MA的齊納二極管、可變電阻VR2和電阻R11的誤差對電路起決定作用,應(yīng)選用高的新產(chǎn)品,電阻R4~R7是調(diào)整電阻,允許有一定的誤差。

使用注意事項
本電路的負載往往為長電纜,如電路產(chǎn)生振蕩,可在OP放大器A2的反饋端加0.001~0.01UF的電容,這時雖然高頻響應(yīng)會變差,但從其用途看,仍能滿足要求。
象本電路這種恒流電路,從原理上看,不需要負載短路保護,但要注意輸出端開路或來自外部的異常電壓。
輸出晶體管TT1的發(fā)射極上如有比+VCC高的電壓,就容易損壞元件,所以基極-發(fā)射極間的二極管必不可少。如有可能,也應(yīng)在集電極-發(fā)射極之間加保護二極管。D2對負電壓箝們,如改用10V左右的齊納二極管,效果會更好。
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