两种运算放大器应用教程
单片机与嵌入式 2024-06-06

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,主要用在工业控制和许多传感器的应用。

下文介绍两种电压转电流电路。

第一种

电路结构

这是一种较为常用的电压转换电流电路,也是一款恒流源电路。它由一个运放、一个三极管(也可以是MOS管)以及若干电阻构成,结构简单易懂。

其输出电流为Iout= Vref/Rs。

仿真分析
先进行仿真,参考上面的电路结构搭建如下图所示仿真电路:

运放采用:OPA2363

VS1 为直流电源 2.5V

R6 为精密电阻250R

RL 为负载

可以看出电路输出电流为9.9mA,与理论电流值 2.5V/250R= 10mA 相差较小。

采用直流参数扫描,看一下10mA电流的带负载能力:10mA下,电路带载能力最大为2.06K

第二种

电路结构

这种结构的电压电流转换电路是书本上经常那提到的一种结构,结构稍复杂些。

其输出电流I=Ui/R3。

仿真分析

然而这种结构的电路不常用,多使用上面路电路的变形,如下图。 输出电流为:1.65V/165R= 10mA。 这里三极管和运放合起到扩流的作用,毕竟运放输出电流能力有限。 看下此中电路结构的带负载能力:10mA 最大带载为3.55K。


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