电流电压转换器原理

电流/电压转换器原理

实验电路图及原理解析

Rw1 Rw3

Rw2

此电路为电流/电压转换的总电路，其功能为将4~20mA的直流电流转换为-10~10V的电压。主要利用的是差分式放大电路以及稳压二极管的知识来达成我们所需的结果。

下面将分部对实验电路原理进行解析。

将电路主要分为两部分进行解析。分别是以A1和A2为主要部分的电路。解析如下：

R w1

R w2

上图中A1为差分式放大电路，还有一稳压二极管D，A1的增益A v1= -1，二极管的稳定电压为6V，调节R w1,得到上述结果。

下图为以A2为主体的放大电路。

Rw3

调节时应结合总体根据电压表的读数，令Is=12mA时调节R w2,再使Is分别取4mA和20mA,调节R w3,得到所需结果。

图中R w1和R w3的功能是为了调整由于元件不对称所造成的误差。

几种常见的电压电流转换电路

由运放组成的V-I、I-V转换电路 1、0－5V/0－10mA的V/I变换电路图1是由运放和阻容等元件组成的V/I变换电路，能将0—5V的直流电压信号线性地转换成0－10mA的电流信号，A1是比较器，A3是电压跟随器，构成负反馈回路，输入电压Vi与反馈电压Vf比较，在比较器A1的输出端得到输出电压V1，V1控制运放A2的输出电压V2，从而改变晶体管T1的输出电流IL而输出电流IL又影响反馈电压Vf，达到跟踪输入电压Vi的目的。输出电流IL的大小可通过下式计算：IL＝Vf/(Rw+R7)，由于负反馈的作用使Vi=Vf，因此IL＝Vi/(Rw+R7)，当Rw+R7取值为500Ω时，可实现0－5V/0－10mA 的V/I转换，如果所选用器件的性能参数比较稳定，故运放A1、A2的放大倍数较大，那么这种电路的转换精度，一般能够达到较高的要求。 2、0－10V/0－10mA的V/I变换电路图2中Vf是输出电流IL流过电阻Rf产生的反馈电压，即V1与V2两点之间的电压差，此信号经电阻R3、R4加到运放A1的两个输入端Vp与Vn，反馈电压Vf=V1－V2，对于运放A1，有VN＝Vp；Vp＝V1/(R2+R3)×R2，VN＝V2＋(Vi-V2)×R4/(R1+R4)，所以V1/(R2+R3)×R2＝V2＋(Vi-V2)×R4/(R1+R4)，依据Vf＝V1-V2及上式可推导出：若式中R1＝R2＝100kΩ，R1＝R4=20kΩ，则有：Vf×R1＝Vi×R4，得出：Vf＝R4/R1×Vi＝1/5Vi，如果忽略流过反馈回路R3、R4的电流，则有：IL＝Vf/Rf＝Vi/5Rf，由此可以看出．当运放的开环增益足够大时，输出电流IL与输入电压Vi满足线性关系，而且关系式中只与反馈电阻Rf的阻值有关．显然，当Rf＝200Ω时，此电路能实现0－10v/0－10mA的V/I变换。 3、1－5V/4－20mA的V/I变换电路在图3中．输入电压Vi是叠加在基准电压VB(VB=10V)上，从运放A1的反向输入VN 端输入的，晶体管T1、T2组成复合管，作为射极跟踪器，起到降低T1基极电流的作用(即

电压电流转换电路

模拟电路课程设计报告设计课题：电流电压转换电路专业班级：学生姓名：学号：指导教师：设计时间：

电流电压转换电路一、设计任务与要求 ①将4mA～20mA的电流信号转换成±10V的电压信号，以便送入计算机进行处理。这种转换电路以4mA为满量程的0％对应－10V，12mA为50％对应0V，20mA为 100％对应＋10V。 ②用桥式整流电容滤波集成稳压块电路设计电路所需的正负直流电源（±12V）。二、方案设计与论证在工业控制中各类传感器常输出标准电流信号4~20mA为此，常要先将其转换成+10v 或—10v的电压信号，以便送给各类设备进行处理。这里转换电路以4mA为满量程的0%对应-10V，12mA为50%对应0V，20mA为100%对应+10V。方案一、。

方案二方案二所示的是由单个运放构成的电流/电压转换电路。由于运放本身的输入偏置电流不为零，因此会产生转换误差。三、单元电路设计与参数计算 1、桥式整流电容滤波集成稳压块电路设计电路所需的正负直流电源（±12V）。其流程图为：直流电源电路图如下：

原理分析： (1)电源变压器。其电路图如下：由于要产生±12V的电压，所以在选择变压器时变压后副边电压应大于24V,由现有的器材可选变压后副边电压为30V的变压器。 (2)整流电路。其电路图如下：

①原理分析：桥式整流电路巧妙地利用了二极管的单向导电性，将四个二极管分为两组，根据变压器副边电压的极性分别导通，将变压器副边电压的正极性端与负载电阻的上端相连，负极性端与负载电阻的下端相连，使负载上始终可以得到一个单方向的脉动电压。整流输出电压的平均值（即负载电阻上的直流电压VL）VL定义为整流输出电压vL 在一个周期内的平均值，即设变压器副边线圈的输出电压为，整流二极管是理想的。则根据桥式整流电路的工作波形，在vi 的正半周，vL = v2 ，且vL的重复周期为p ，所以

正负电压转换电路

正负电压转换器一、设计要求 1、主要是把+5V电压转换出一个-5V电压用 2、采用LM2576-ADJ 3A输出可调电源芯片制作，开关频率50KHZ 3、该电路的典型应用是降压，采用斩波式降压，效率达到80% 4、输入电压5V~40V,输出1.2V~37V 5、用来代替DCDC模块和7805等二、设计的可行性 3A正压转负压电路输入电压 4.5V~30V 输出-1.25~-25V 最大电流可接近3A，静态电流10mA~20mA 可以用于需要负电源的场合成本较低 LM2576-ADJ为1.5元/片三、实验电路及原理 1、C1用于提供LM2576一开始工作瞬间时的较大电流 2、*D1,*U1,*R1为过压保护电路，+5V~+12V转-5V~-12V时可以不接，当正负压差在36V以上时，关闭LM2576,保护电源IC,防止开关管被击穿 3、R3为上拉电阻，ON/OFF引脚输入低电平工作 4、D2,U2,R2为输入电压监控电路，当输入电压到达4.5V时，才使LM2576 工作，若不加改部分电路，则一上电，LM2576的开关管就导通，电路中会有大电流，可能会损坏LM2576，R2可以根据输入电压大小调整一下 5、R4为电压调整电位器，选择2个电阻接上也可 6、D3为续流二极管，小于1A时用1N5819即可，1N5822为3A电流使用 7、D4为了保护C3上电时不输出反极性电压，所以D4用1N4007即可，为了保护后面电路不反向供电 8、L1选择工字型功率电感四、元器件选择 LM2576-ADJ 3A输出可调电源芯片、电阻、电容、电感、带极性的电容、二极管、稳压二极管、发光二极管、三极管

常用电流和电压采样电路

2常用采样电路设计方案比较配电网静态同步补偿器（DSTATCOM ）系统总体硬件结构框图如图2-1所示。由图2-1可知DSTATCOM 的系统硬件大致可以分成三部分，即主电路部分、控制电路部分、以及介于主电路和控制电路之间的检测与驱动电路。其中采样电路包括3路交流电压、6路交流电流、2路直流电压和2路直流电流、电网电压同步信号。3路交流电压采样电路即采样电网三相电压信号；6路交流电流采样电路分别为电网侧三相电流和补偿侧三相电流的电流采样信号；2路直流电压和2路直流电流的采样电路DSTATCOM 的桥式换流电路的直流侧电压信号和电流信号；电网电压同步信号采样电路即电网电压同步信号。图2-1 DSTATCOM 系统总体硬件结构框图 2.2.11 常用电网电压同步采样电路及其特点 .1 常用电网电压采样电路1 从D-STATCOM 的工作原理可知，当逆变器的输出电压矢量与电网电压矢量幅值大小相等，方向相同时，连接电抗器内没有电流流动，而D-STATCOM 工作在感性或容性状态都可由调节以上两矢量的夹角来进行控制，因此，逆变器输出的电压矢量的幅值及方向的调节都是以电网电压的幅值和方向作为参考的，因此，系统电压与电网电压的同步问题就显得尤为重要。

图2-2 同步信号产生电路1 从图2-2所示同步电路由三部分组成，第一部分是由电阻、电容组成的RC 滤波环节，为减小系统与电网的相位误差，该滤波环节的时间常数应远小于系统的输出频率，即该误差可忽略不计。其中R 5=1K Ω，5pF，则时间常数错误！未因此符合设计要求;第二部分由电压比较器LM311构成，实现过零比较;第三部分为上拉箝位电路，之后再经过两个非门，以增强驱动能力，满足TMS320LF2407的输入信号要求。 C 4=1找到引用源。<

电压电流转换器

级《模拟电子技术》课程设计说明书电压电流转换器院、部：电气与信息工程学院学生：指导教师：、职称专业：班级：完成时间：

《模拟电子技术》课程设计任务书学院：电气与信息工程学院适应专业：自动化、电气工程及其自动化、通信工程、电子信息工程

摘要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。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。课题所设计的V/I转换器可实现输入为0-5V直流电压，输出为0-10mA的直流电流；输入为0-10V直流电压，输出为0-10mA的直流电流；输入为-10V—+10V直流电压，输出为4-20mA的直流电流。其中，对于-10V—+10V转换为4-20mA，首先采用一个电压串联负反馈电路，将输入电压放大一定倍数，再采用一个电流串联负反馈电路将电压转换为对应的电流输出。经过后期测试，设计电路符合课题设计要求。关键词：电压控制电流源；长距离传输；电压串联负反馈电路；电流串联负反馈电路

几个常用的电压电流转换电路

I/V转换电路设计 1、在实际应用中，对于不存在共模干扰的电流输入信号，可以直接利用一个精密的线绕电阻，实现电流/电压的变换，若精密电阻R1＋Rw＝500Ω,可实现0-10mA/0-5V的I/V变换，若精密电阻R1＋Rw＝250Ω,可实现4-20mA/1-5V的I/V变换。图中R,C组成低通滤波器，抑制高频干扰，Rw用于调整输出的电压范围，电流输入端加一稳压二极管。电路图如下所示：输出电压为： Vo=Ii?（R1+Rw）（Rw可以调节输出电压范围）缺点是：输出电压随负载的变化而变化，使得输入电流与输出电压之间没有固定的比例关系。优点是：电路简单，适用于负载变化不大的场合， 2、由运算放大器组成的I/V转换电路原理：先将输入电流经过一个电阻（高精度、热稳定性好）使其产生一个电压，在将电压经过一个电压跟随器（或放大器），将输入、输出隔离开来，使其负载不能影响电流在电阻上产生的电压。然后经一个电压跟随器（或放大器）输出。C1滤除高频干扰，应为pf级电容。

电路图如下所示：输出电压为： Vo=Ii?R4?(1+（R3+Rw） R1 ) 注释：通过调节Rw可以调节放大倍数。优点：负载不影响转换关系，但输入电压受提供芯片电压的影响即有输出电压上限值。要求：电流输入信号Ii是从运算放大器A1的同相输入端输入的，因此要求选用具有较高共模抑制比的运算放大器，例如，OP-07、OP-27等。R4为高精度、热稳定性较好的电阻。 V/I转换电路设计原理： 1、V I 变换电路的基本原理：最简单的VI变换电路就是一只电阻，根据欧姆定律：Io=Ui R ，如果保证电阻不变，输出电流与输入电压成正比。但是，我们很快发现这样的电路无法实用，一方面接入负载后，由于不可避免负载电阻的存在，式中的R发生了变化，输出电流也发生了变化；另一方面，需要输入

高精度电压电流转换器

模拟电子技术基础课程设计（论文）高精度电压电流转换器院（系）名称电子与信息工程学院专业班级学号学生姓名指导教师起止时间：2015.7.6—2015.7.19

本科生课程设计（论文）课程设计（论文）任务及评语院（系）：电子与信息工程学院教研室：电子信息工程

本科生课程设计（论文）注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算

本科生课程设计（论文） I 摘要随着科技不断发展，人类知识储备不断增多，人们对于事物的要求不断提高，电子技术突飞猛进来满足人们的需要。模拟信号输出时，一般以电压输出。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的直流电阻等会引起电压衰减，并且，信号接收端的输入电阻越低，电压衰减越大。因此，为了避免信号的衰减，需要设计一个高精度电压电流变换器。在本设计中，首先选择合适的电压电流转换电路是最核心的部分，合适的电路可以降低成本，提高精度等；其次，为转换电路提供需要的直流稳压电源，于是，设计能够达到要求的直流稳压电源成为本设计的前提；最后，将变换后的电压以电流形式输出。在参考了大量有用资料后，设计出两种可行的电压电流变换电路，并研究修改，从成本高低，简易程度，精度大小等要素考虑，确定了最适合的方案。对方案多次验证之后，达到了预期的效果，成功设计出高精度电压电流变换器。关键词：变换器；直流稳压电源；电压电流变换器；高精度

本科生课程设计（论文） II 目录摘要 .................................................................................................... I 第1章高精度电压电流变换器方案论证 (1) 1.1 高精度电压电流变换器的设计意义 .................................................. 1 1.2 高精度电压电流变换器的设计要求和技术指标 .. (1) 1.2.1设计要求 ............................................................................ 1 1.2.2技术指标 ............................................................................ 2 1.3 总体设计方案 (2) 1.3.1方案论证 ............................................................................ 2 1.3.2总体设计方案框图 . (3) 第2章高精度电压电流变换器各单元电路设计 (5) 2.1 直流稳压电源设计部分 .................................................................. 5 2.2 高精度电压电流转换电路部分 (5) 2.2.1放大部分 ............................................................................ 6 2.2.2输出部分 . (6) 第3章高精度电压电流变换器整体电路设计 (8) 3.1 整体电路及原理 ........................................................................... 8 3.2 参数的计算与选择 (9) 3.2.1电源变压器 ......................................................................... 9 3.2.2整流二极管 ........................................................................ 9 3.2.3滤波电容 ............................................................................ 9 3.2.4调整管 ............................................................................... 9 3.2.5其他小功率管 ...................................................................... 9 3.2.6基准电路 .......................................................................... 10 3.2.7取样电路 .......................................................................... 10 3.2.8保护电路 .......................................................................... 10 3.2.9S R . .................................................................................. 10 3.3 部分电路的仿真结果 . (10) 3.3.1直流稳压电源仿真 .............................................................. 10 3.3.2电压电流变换电路 .. (11)

LM2917电压转换器的原理及性能参数(精)

LM2917电压转换器的原理及性能参数 1. 概述 LM2917为单片集成频率－电压转换器，芯片中包含了一个高增益的运算放大器/比较器，当输入频率达到或超过某一给定值时，输出可用于驱动开关、指示灯或其它负载。内含的转速计使用充电泵技术，对低纹波具有频率倍增功能。另外LM2917还带有完全的输入保护电路。在零频率输入时，LM2917的输出逻辑摆幅为零。 1.1 主要特点 LM2917具有以下特点：进行频率倍增时只需使用一个RC网络；芯片上具有齐纳二极管调整电路，能够进行准确的频率－电压(电流)转换；以地为参考的转速计输入可直接与可变磁阻拾音器接口；运算放大器/比较器采用浮动晶体管输出； 50mA输出陷流或驱动能力，可驱动开关、螺线管、测量计、发光二极管等；

对低纹波有频率倍增功能；转速计具有滞后、差分输入或以地为参考的单端输入；线性度典型值为±0.3％；以地为参考的转速计具有完全的保护电路，不会受高于VCC 值或低于地参考输入的损伤。 1.2 应用领域 LM2917可应用于以下领域： ?超速/低速检测； ?频率电压转换(转速计)； ?测速表； ?手持式转速计； ?速度监测器； ?巡回控制； ?车门锁定控制； ?离合控制； ?喇叭控制； ?触摸或声音开关。

1.3 电性能参数 LM2917的主要电性能参数如表1所列。 2. 工作原理图1所示为LM2917的原理框图，各引脚功能如下：

?1脚和11脚为运算放大器/比较器的输入端； ?2脚接充电泵的定时电容； ?3脚连接充电泵的输出电阻和积分电容； ?4脚和10脚为运算放大器的输入端； ?5脚为输出，取自输出晶体管的发射极； ?6，7，13，14脚未用；8脚为输出晶体管的集电极，一般接电源； ?9脚为正电源端； ?12脚为负电源端，一般接地。运算放大器/比较器完全与转速计兼容，以一个浮动的晶体管作为输出端，具有强的输出驱动能力，能够以50mA电流驱动以地为参考或以电源为参考的负载。输出晶体管的集电极电位可高于VCC，允许的最大电压VCE为28V。电路中使用差分输入端，用户自己能够设定输入转换电平，而且滞后也在设定的电平左右，因而能够获得良好的噪声抑制。当然为了使输入在高于地电压时具有共模电压，没有使用输入保护电路，但输入端电压电平不能超出电源电压范围。特别值得注意的是，在输入端未接串联保护电阻的情况下，输入端的电平不能低于地电平。

运放电压电流转换电路

运放电压电流转换电路1、 0－5V/0－10mA的V/I变换电路 ? 图1是由运放和阻容等元件组成的V/I变换电路，能将0—5V的直流电压信号线性地转换成0－10mA的电流信号，A1是比较器．A3是电压跟随器，构成负反馈回路，输入电压Vi与反馈电压Vf比较，在比较器A1的输出端得到输出电压VL，V1控制运放A1的输出电压V2，从而改变晶体管T1的输出电流IL而输出电流IL又影响反馈电压Vf，达到跟踪输入电压Vi的目的。输出电流IL的大小可通过下式计算：IL＝Vf/(Rw+R7)，由于负反馈的作用使Vi=Vf，因此IL＝Vi/(Rw+R7)，当Rw+R7取值为500Ω时,可实现0－5V/0－10mA的V/I转换，如果所选用器件的性能参数比较稳定，运故A1、A2的放大倍数较大，那么这种电路的转换精度，一般能够达到较高的要求。 ? 2、 0－10V/0－10mA的V/I变换电路 ??? 图2中Vf是输出电流IL流过电阻Rf产生的反馈电压，即V1与V2两点之间的电压差，此信号经电阻R3、R4加到运放A1的两个输入端Vp与Vn，反馈电压Vf=V1－V2，对于运放A1，有VN＝Vp；Vp＝V1/(R2+R3)×R2，VN＝V2＋(Vi-V2)×R4/(R1+R4)，所以V1/(R2+R3)×R2＝V2＋(Vi-V2)×R4/(R1+R4)，依据Vf＝V1-V2及上式可推导出： ? ??? 若式中R1＝R2＝100kΩ，R1＝R4=20kΩ，则有：Vf×R1＝Vi×R4， ??? 得出：Vf＝R4/R1×Vi＝1/5Vi，如果忽略流过反馈回路R3、R4的电流，则有：IL＝Vf/Rf＝Vi/5Rf，由此可以看出．当运放的开环增益足够大时，输出电流IL与输入电压Vi满足线性关系，而且关系式中只与反馈电阻Rf的阻值有关．显然，当Rf ＝200Ω时，此电路能实现0－10v/0－10mA的V/I变换。 ? 3、 1－5V/4－20mA的V/I变换电路

电动车电压转换器

电动车电压转换器(DC-DC降压变换器)故障如下(附原理图): 此转换器由UC3845单端输出的电流型PWM控制电路,最大优点外接元件少,不用辅助电源.原先无电压12V输出,输入电压48V正常.经检测发现UC3845 第七脚对地短路,更换 UC3845.接输入电源48V,无负载下输出12V.接入12V/40W灯泡发现有20~30HZ的灯光频闪,输出电感T有低频叫声.此时U3845第七脚电压8.1V正常.奇怪的是无负载时输出电压12V ,说明电路工作正常.测C7、R8值正常,第八脚0.5v.电阻、电容等值均测都正常.陷入维修死角,希望高手指教. U3845引脚说明: 1、内部误差放大器输出补偿端2、电压负反馈信号输入端 3、电流取样检测端 4、内部振荡器RT、CR连接端 5、接地端 6、脉宽调制脉冲输出端 7、直流辅助电源正极 8、5V基准电源输出端

一般电动车转换器电压不足12V，通常只有11.5V、有的甚至是10.5V，严重影响大灯的正常发挥！仪表盘也暗淡无光。近日找到一张转换器电路图，经研究，发现改装很容易，只需加一只电阻花2分钱成本，就可以达到你想要的电压，在此只说2种电压改装过程、14V和12.8V。改装原理：通过用分压的方法降低反馈点的取样电压（电路中4K7与30K并联点、再通过1K2到地，这个1K2电阻两端就是改装点，在其上面并联一个3.9K电阻，可输出14V、并6.8K的，可得12.8V），即集成块TL3845第2脚的输入电压，使第6脚输出脉冲变宽，控制P75导通时间，从而使输出电压增高，反之亦然。现将改装过程发上来，与大家共享！（注：这张电路图是大部份转换器的代表图， 36V~48V车通用）

电流信号转电压信号方法大全

电流信号转换为电压信号的方法由于应用和原理的不同，电流信号的输出，如传感器变送器输出的4~20mA，需要变换成电压以利于后续驱动或采集。对于不同的电流信号，考虑功率问题，有的需要先经过电流互感器将大电流变小，否则大电流容易在电阻上产生过大的功率。下面介绍几种I/V变换的实现方法。分压器方法利用如图1分压电路，将电流通入电阻。在电阻上采样出电压信号。其中，可以使用电位器调节输出电压的大小。这种方法最简单，但需要考虑功率和放大倍数的选择问题。利用如图1分压电路，将电流通入电阻。在电阻上采样出电压信号。其中，可以使用电位器调节输出电压的大小。这种方法最简单，但需要考虑功率和放大倍数的选择问题。霍尔传感器方法使用霍尔效应，在元件两端通过电流I，并在元件垂直方向上施加磁感应强度B的磁场，即会输出电压。由下面的公式获得线性关系。

其中，RH为霍尔常数，I为输入电流，B为磁感应强度，d为霍尔元件厚度。这种方法多用于对电流的测量，虽然也可以实现转换，但是精度有限。积分电路方法电压可以看作是电流的积分，利用如图电路有：为保证精度，选取运放时尽量找输入阻抗大的。该电路常用于PID调节，积分电路成熟且放大倍数和精度较好。但要注意这种电路输出电压和输入电流的相位是相反的。运放直接搭接的方法（跨阻放大器）充分利用运放“虚短”和“虚断”的概念，将电流转换为电压信号，如图电路

电流通过电阻，在电阻上产生压降，建立起电压和电流的关系为这种方法避免了运放输入失调电压和输入偏置电流和失调电流影响带来的积分误差。也避免了电容的漏电流带来的误差。但未获得稳定的高精度放大，对电阻和运放的精度要求较高。三极管方法三极管同样具有放大能力，但应用上多采用运放。电路如图下面以实际的例子叙述整个实现过程。尝试将一个0~5A信号转换为0~5V信号。最简单的是加一个1欧的电阻，但这样发热功率过大，所以需要采用电流互感器将原先的电流变小。按照一般互感器指标是输入0~10A信号，变比为200：1，即0~5A的信号变为0~25mA。下面采用运放直接搭接的方法实现转换。考虑到相位的问题，对电路作了改进。利用50欧电阻在正端产生的电压与负端相等的条件，并利用运放的放大功能，实现最终要求的。如图。另外，用集成运放OP27为的是得到更高的运算精度；50欧的电阻是前端互感器带负载要求。

电流-电压变换电路.

电流/电压转换电路一．实验目的掌握工业控制中标准电流信号转换成电压信号的电流/电压变换器的设计与调试。二．实验原理在工业控制中各类传感器常输出标准电流信号4~20mA，为此，常要先将其转换成±10V ；的电压信号，以便送给各类设备进行处理。这种转换电路以4mA 为满量程的0%对应-10V ；12mA 为50%对应0V ；20mA 为100%对应+10V。参考电路见图3-20-1所示。 O 图3-20-1 电流/电压变换电路图中A 1运放采用差动输入，其转换电压用电阻R 1两端接电流环两端，阻值用500Ω，可由二只1K Ω电阻并联实现。这样输入电流4mA 对应电压2V ，输入

电流20mA 对应电压10V 。A 1设计增益为1，对应输出电压为-2V~-10V。故要求电阻R 2,R 3,R 4和R 5+RW 阻值相等。这里选R 2=R3=R4=10KΩ；选R 5=9.1K?，R W1=2KΩ。R w1是用于调整由于电阻元件不对称造成的误差，使输出电压对应在-2V~-10V。变化范围为-2-（-10）=8V. 而最终输出应为-10V~+10V，变化范围10V-(-10V=20V，故A 2级增益为20V/8V=2.5倍，又输入电流为12mA 时，A 1输出电压为-12mA×0.5mA=-6V. 此时要求A 2输出为0V 。故在A 2反相输入端加入一个+6V的直流电压，使 A2输出为0。A 2运放采用反相加法器，增益为2.5倍。取R 6=R7=10K?，R 9=22K?，R W2=5K?，R 8=R6//R7//R9=4K?，取标称值R 8=3.9K?。反相加法器引入电压为6V ，通过稳压管经电阻分压取得。稳压管可选稳定电压介于6~8V间的系列。这里取6V2，稳定电压为6.2V 。工作电流定在5mA 左右。电位器电流控制在1~2mA左右。这里I RW3=6.2V/2K=3.1mA。则有（12V-VZ ）/R10=IZ +IRW3 故 R 10= 12V V Z 126. 2 ==0. 71K ? I Z +I RW 35+3. 1 取标称值R 10=750?. 式中12V 为电路工作电压。 R W2用于设置改变增益或变换的斜率(4mA为-10V ，20mA 为+10，通过调整R W2使变换电路输出满足设计要求。三．设计任务 1．预习要求熟悉有关运放的各类应用电路，按设计要求写出设计过程和调试过程及步骤。2．设计要求

电子设计-电压电流转换器

电压—电流转换电路应用领域: *控制系统中，为了驱动执行机构，如记录仪和继电器等。 *在监测系统中，为了数字化显示。实现方法：要把电压信号转换为电流信号，如图(a)所示，只需连接电阻就行。但是，这样一来U S就会变大，因为I s×R=U s，I s也就上升，U s只要不是理想的电压源就难以流入R 。另外，若要读取I s而连接连什么的话，由于其内部电阻与R并联进入，将使等效电阻改变。图(b) 我们应用电流转换为电压的逆向思维。如果我们按照图(b)那样使用OP放大器，那么在A点就会发生虚接地，其电位同U s无关成为接地电平。在这种状态下。流经RC只有I s，与负载的大小无关，所以就能正确的从直流电压信号转换为直流电流信号。电压—电流转换电路如下图所示为实现电压—电流转换的基本原理电路。由于电路引入负反馈，U0=U I=0,负载电流

S I S L R U I I == I L 和U I 成线性关系。由于负载没有接地点，因而不适用于某些应用场合。如上图所示为实用的电压—电流转换电路。由于电路引入了负反馈，A1构成同相求和运算电路，A2构成电压跟随器。图中R1=R2=R3=R4=R ，因此经分析推导可得

00R U I I = 推导过程：如图所示为实用的电压—电流转换电路。A1构成同相求和运算电路，A2构成电压跟随器。图中R 1=R 2=R 3=R 4=R 224 3443415.05.0P I P I p U U U R R R U R R R U +=+++=, A1构成同相求和运算电路，因此 111 2012)1(P P U U R R U =+=, 代入上式得: I P U U U +=201 , R O 上的电压

电压电流调理电路

2常用采样电路设计方案比较配电网静态同步补偿器（DSTATCOM）系统总体硬件结构框图如图2-1所示。由图2-1可知DSTATCOM的系统硬件大致可以分成三部分，即主电路部分、控制电路部分、以及介于主电路和控制电路之间的检测与驱动电路。其中采样电路包括3路交流电压、6路交流电流、2路直流电压和2路直流电流、电网电压同步信号。3路交流电压采样电路即采样电网三相电压信号；6路交流电流采样电路分别为电网侧三相电流和补偿侧三相电流的电流采样信号；2路直流电压和2路直流电流的采样电路DSTATCOM的桥式换流电路的直流侧电压信号和电流信号；电网电压同步信号采样电路即电网电压同步信号。信号调理TMS320 LF2407A DSP 键盘显示电路电压电流信号驱动电路保护电路控制电路检测与驱动电路主电路图2-1 DSTATCOM系统总体硬件结构框图 2.1常用电网电压同步采样电路及其特点 2.1.1 常用电网电压采样电路1 从D-STATCOM的工作原理可知，当逆变器的输出电压矢量与电网电压矢量幅值大小相等，方向相同时，连接电抗器内没有电流流动，而D-STATCOM 工作在感性或容性状态都可由调节以上两矢量的夹角来进行控制，因此，逆变器输出的电压矢量的幅值及方向的调节都是以电网电压的幅值和方向作为参考的，因此，系统电压与电网电压的同步问题就显得尤为重要。

图2-2 同步信号产生电路1 从图2-2所示同步电路由三部分组成，第一部分是由电阻、电容组成的RC滤波环节，为减小系统与电网的相位误差，该滤波环节的时间常数应远小于系统的输出频率，即该误差可忽略不计。其中R5=1K ，C4=15pF，则时间常数错误！未找到引用源。<

电压频率与频率电压转换电路

电压频率与频率电压转换电路 2011年8月24日

目录：摘要： (2) Abstract: (2) 一、设计方案 (3) （一）、电压频率转换电路 (3) 1.基于555定时器的电压频率转换： (3) 2.基于LM331的电压频率转换： (4) （二）、频率电压转换电路 (5) 1.基于LM2907的频率电压转换： (5) 2.基于LM331的频率电压转换 (5) 二、主体电路设计 (8) 三、电路安装 (9) （一）、电压频率转换电路 (9) （二）、频率电压转换电路 (10) 四、系统调试： (10) （一）VFC: (10) （二）FVC： (11) 1

摘要：本系统利用了LM331的原理及性能设计了频率电压以及电压频率转换电路，实现了0Hz--10kHz频率与0—10V电压的相互转换，电路简单，转换结果线性度好。关键字：LM331 频率电压转换滤波 Abstract: The system uses the principle and characteristic of LM331 to design the frequency-to-voltage and the voltage-to- frequency conversion circuits, realizes the frequency of 0Hz--10kHz and the voltage of 0 - 10V’s transformation , the circuits are simple and result have good linearity. Key-word: LM331 frequency voltage transformation filter 2

几个常用的电压电流转换电路

I/V转换电路设计1、在实际应用中，对于不存在共模干扰的电流输入信号，可以直接利用一个精密的线绕电阻，实现电流/电压的变换，若精密电阻R1＋Rw＝500Ω,可实现0-10mA/0-5V的I/V变换，若精密电阻R1＋Rw＝250Ω,可实现4-20mA/1-5V的I/V变换。图中R,C组成低通滤波器，抑制高频干扰，Rw用于调整输出的电压范围，电流输入端加一稳压二极管。电路图如下所示：输出电压为： Vo=Ii?（R1+Rw）（Rw可以调节输出电压范围）缺点是：输出电压随负载的变化而变化，使得输入电流与输出电压之间没有固定的比例关系。优点是：电路简单，适用于负载变化不大的场合， 2、由运算放大器组成的I/V转换电路原理：先将输入电流经过一个电阻（高精度、热稳定性好）使其产生一个电压，在将电压经过一个电压跟随器（或放大器），将输入、输出隔离开来，使其负载不能影响电流在电阻上产生的电压。然后经一个电压跟随器（或放大器）输出。C1滤除高频干扰，应为pf级电容。电路图如下所示：

输出电压为： Vo=Ii?R4?(1+(R3+Rw) R1 ) 注释：通过调节Rw可以调节放大倍数。优点：负载不影响转换关系，但输入电压受提供芯片电压的影响即有输出电压上限值。要求：电流输入信号Ii是从运算放大器A1的同相输入端输入的，因此要求选用具有较高共模抑制比的运算放大器，例如，OP-07、OP-27等。R4为高精度、热稳定性较好的电阻。 V/I转换电路设计原理： 1、V I 变换电路的基本原理：最简单的VI变换电路就是一只电阻，根据欧姆定律：Io=Ui R ，如果保证电阻不变，输出电流与输入电压成正比。但是，我们很快发现这样的电路无法实用，一方面接入负载后，由于不可避免负载电阻的存在，式中的R发生了变化，输出电流也发生了变化；另一方面，需要输入信号提供相应的电流，在某些场合无法满足这种需要。 1 、基于运算放大器的基本VI变换电路为了保证负载电阻不影响电压/电流的变换关系,需要对电路进行调整,如图1是基于运算放大器的基本VI变换电路。利用运算放大器的“虚短”概念可知U-=U+=0；因此流过Ri的电流： Ii=Ui R

几个常用的电压电流转换电路

I/V转换电路设计 1、在实际应用中，对于不存在共模干扰的电流输入信号，可以直接利用一个精密的线绕电阻，实现电流/电压的变换，若精密电阻R1＋Rw＝500Ω,可实现0-10mA/0-5V的I/V变换，若精密电阻R1＋Rw＝250Ω,可实现4-20mA/1-5V 的I/V变换。图中R,C组成低通滤波器，抑制高频干扰，Rw用于调整输出的电压范围，电流输入端加一稳压二极管。电路图如下所示：输出电压为： Vo=Ii?（R1+Rw）（Rw可以调节输出电压范围）缺点是：输出电压随负载的变化而变化，使得输入电流与输出电压之间没有固定的比例关系。优点是：电路简单，适用于负载变化不大的场合， 2、由运算放大器组成的I/V转换电路原理：先将输入电流经过一个电阻（高精度、热稳定性好）使其产生一个电压，在将电压经过一个电压跟随器（或放大器），将输入、输出隔离开来，使其负载不能影响电流在电阻上产生的电压。然后经一个电压跟随器（或放大器）输出。C1滤除高频干扰，应为pf级电容。电路图如下所示：

输出电压为： Vo=Ii?R4?(1+(R3+Rw) R1 ) 注释：通过调节Rw可以调节放大倍数。优点：负载不影响转换关系，但输入电压受提供芯片电压的影响即有输出电压上限值。要求：电流输入信号Ii是从运算放大器A1的同相输入端输入的，因此要求选用具有较高共模抑制比的运算放大器，例如，OP-07、OP-27等。R4为高精度、热稳定性较好的电阻。 V/I转换电路设计原理： 1、VI变换电路的基本原理：最简单的VI变换电路就是一只电阻，根据欧姆定律：Io=Ui R ，如果保证电阻不变，输出电流与输入电压成正比。但是，我们很快发现这样的电路无法实用，一方面接入负载后，由于不可避免负载电阻的存在，式中的R发生了变化，输出电流也发生了变化；另一方面，需要输入信号提供相应的电流，在某些场合无法满足这种需要。 1、基于运算放大器的基本VI变换电路为了保证负载电阻不影响电压/电流的变换关系,需要对电路进行调整,如图1是基于运算放大器的基本VI变换电路。利用运算放大器的“虚短”概念可知U-=U+=0；因此流过Ri的电流： Ii=Ui R

常用电流电压转换电路

由于应用和原理的不同，电流信号的输出，如传感器变送器输出的4~20mA，需要变换成电压以利于后续驱动或采集。对于不同的电流信号，考虑功率问题，有的需要先经过电流互感器将大电流变小，否则大电流容易在电阻上产生过大的功率。下面介绍几种I/V变换的实现方法。分压器方法利用如图1分压电路，将电流通入电阻。在电阻上采样出电压信号。其中，可以使用电位器调节输出电压的大小。这种方法最简单，但需要考虑功率和放大倍数的选择问题。霍尔传感器方法使用霍尔效应，在元件两端通过电流I，并在元件垂直方向上施加磁感应强度B的磁场，即会输出电压。由下面的公式获得线性关系。其中，RH为霍尔常数，I为输入电流，B为磁感应强度，d为霍尔元件厚度。这种方法多用于对电流的测量，虽然也可以实现转换，但是精度有限。积分电路方法电压可以看作是电流的积分，利用如图电路有：

为保证精度，选取运放时尽量找输入阻抗大的。该电路常用于PID调节，积分电路成熟且放大倍数和精度较好。但要注意这种电路输出电压和输入电流的相位是相反的。运放直接搭接的方法（跨阻放大器）充分利用运放“虚短”和“虚断”的概念，将电流转换为电压信号，如图电路电流通过电阻，在电阻上产生压降，建立起电压和电流的关系为这种方法避免了运放输入失调电压和输入偏置电流和失调电流影响带来的积分误差。也避免了电容的漏电流带来的误差。但未获得稳定的高精度放大，对电阻和运放的精度要求较高。三极管方法三极管同样具有放大能力，但应用上多采用运放。电路如图下面以实际的例子叙述整个实现过程。

尝试将一个0~5A信号转换为0~5V信号。最简单的是加一个1欧的电阻，但这样发热功率过大，所以需要采用电流互感器将原先的电流变小。按照一般互感器指标是输入0~10A信号，变比为200：1，即0~5A 的信号变为0~25mA。下面采用运放直接搭接的方法实现转换。考虑到相位的问题，对电路作了改进。利用50欧电阻在正端产生的电压与负端相等的条件，并利用运放的放大功能，实现最终要求的。如图。另外，用集成运放OP27为的是得到更高的运算精度；50欧的电阻是前端互感器带负载要求。

电流电压转换器的制作与调试介绍

目录第1 章电流/电压（I/V）转换器的制作与调试 (2) 1.1 设计任务 (2) 1.2 总体设计方案............................................................................................................... ..2 1.3 系统分析与设计.. (2) 1.3.1 电路原理 (2) 1.4 总电路图、元器件清单、仪器仪表清单 (3) 1.5 系统安装、调试与参数测量 (4) 1.6 改进意见与收获体会............................................................................................... (4) 第2 章电压/电流（V/I）转换器的制作与调试 (5) 2.1 设计任务 (5) 2.2 总体设计方案 (5) 2.3 系统分析与设计 (7) 2.4 总电路图、元器件清单、仪器仪表清单 (7) 2.5 系统安装、调试与参数测量 (8) 2.6 改进意见与收获体会 (8) 第3 章声控式音乐彩灯控制器的制作与调试 (10) 3.1 设计任务 (10) 3.2 总体设计方案 (10) 3.3 系统分析与设计 (10) 3.3.1 电路原理............................................................................................................... .. (10) 3.4 总电路图、元器件清单、仪器仪表清单 (10) 3.5 系统安装、调试与参数测量 (10) 3.6 改进意见与收获体会 (12)