浙大《电子电路基础》课程大作业电流-电压转换电路设计
电流—电压转换电路设计
左路路3130104273 信息与电子工程学系 信息工程1302 班
摘要：本文主要讨论了如何将输入的电流信号转换为输出的电压信号，如何控制其倍数关系，以及如何对于十分微弱的输入电流信号并伴随干扰信号时的放大处理并转换为电压信号输出。同时，通过PSPICE 软件的仿真，测试该电路的实际效果。并通过分析电路得出其数据之间关系的理论数值。
关键词：电流电压转化电路，仿真，参数
1 引言
电流信号在信号处理、测量技术、通信技术、状态检测以及一般的电子电路设计等领域得到了非常广泛的应用，并极大地促进了相关领域的发展，进行电流电压特别是微弱电流检测的分析讨论非常重要。本文着重分析讨论了基于PSPICE 软件下的电流电压转换电路的实验结果。
2 电流电压转换电路图原理及其仿真分析
2.1 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[1]，其基本电路图如下所示：
电路原理：稳压二极管是为了防止输入电流过大而导致输出电压过大而采取的保护措施，其反相击穿电压为3v,所以在没有击穿的情况下是电路的正常工作范围，输出电压V(RL)=I1*((R1+R5)//RL),所以当负载确定后可以通过调节电位器R5的值来调节输出电压的大小。
RL 2k
当RL 阻值为2k ，R1阻值为1k,R5阻值为1k 时,对RL 电压进行直流扫描仿真结果为：
由仿真结果可知，该电路可在输入电流为0到3.3mA 的范围内有效工作，输出电压基本满足上面分析的结果。
虽然该电路结构简单，但其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。所以只适用于负载变化不大的场合。 2.2 正是由于上述电路的缺点，故而要研制出一个不受负载电阻影响的电流电压转换电路。因此引入一个由集成运放构成的射极跟随器来解决这个障碍。改进后的电路图为:
由在深度反馈的情况下运算放大器虚断路虚短路的特性可知，正向输入端的电压不随负载电阻的变化而变化，所以V(RL)=I1*(R1+R5)。
当R1和R5阻值均为1k 欧时，对负载电压进行直流扫描仿真结果为：
I_I1
0A
0.5mA
1.0mA
1.5mA
2.0mA
2.5mA
3.0mA
3.5mA
4.0mA
4.5mA
5.0mA
5.5mA
6.0mA
6.5mA
7.0mA
V(RL:2)
0V 1.0V
2.0V
3.0V
RL
1k
I_I1
0A 0.5mA
1.0mA
1.5mA
2.0mA
2.5mA
3.0mA
3.5mA
4.0mA
4.5mA
5.0mA
5.5mA
6.0mA
6.5mA
7.0mA
V(RL:2)
0V 1.0V
2.0V
3.0V
由仿真结果可知，该电路可在输入电流为0到1.8mA 的范围内有效工作，输出电压基本满足上面分析的结果。该电路可通过调节电位器来改变输出电压的大小。并不受负载的影响。
2.3 前面电路适合于大电流的转换，但是对于小电流微弱信号时，输入失调电流和输入偏置电流等都将干扰弱电流的检测。故可选用输入失调电流小输入偏置电流小的运放芯片，并且基准电阻不能过大，一般小于100欧。因为基准电阻较小，为了得到较为明显的电压输出信号，所以要运用运算放大器增大增益。设计电路图如下：
我们取基准电压为10欧，则根据虚短虚断的原则，输出电压较基准电阻两端电压放大了R2/(R2+R3)倍。又因为输出电压最大为15V ，所以当电位器取不同值时，电路可以正常工作的输入电流信号也有所不同。例如，放大电压倍数为100时，输出电压的直流扫描仿真结果为：
所以由上面仿真结果可知，电路正常工作时允许输入的最大电流为15mA 。
当电压放大倍数为1000倍时，输出电压的直流扫描仿真结果为：
RL
U1
I_I1
0A
2mA
4mA
6mA
8mA
10mA
12mA
14mA
16mA
18mA
20mA
V(RL:2)
0V 5V
10V
15V
由上面仿真结果可知，电路正常工作时允许输入的最大电流为1.5mA 。 综上所述，对于不同大小的电流信号，应该采取不同的放大倍数的电路进行电流电压转换，以便得到较为明显的电压输出信号且不失真。
2.4 让被测的输入电流流经运算放大器的反馈电阻，也可实现电流电压转换的性能要求，其电路原理图为：
利用运算放大器虚短虚断的特性，可知输出电压V=R1*I1,所以可通过改变电位器的电阻，从而改变输出的电压信号。不过电位器电阻过大或者过小均不宜，当电位器电阻小于10欧时，引线电阻将产生影响，当电位器电阻大于1兆欧时，精度得不到保证，且噪声影响将会出现。所以，适合的电阻范围是10欧~兆欧之间。另外，因为是小信号模型，最大输出电压不能大于15v,所以对应于不同的电位器电阻，电路能够正常工作的输入电流信号的范围也有所不同。例如，当电位器电阻为10欧时，输出电压的直流扫描仿真结果为：
I_I1
0A
0.2mA
0.4mA
0.6mA
0.8mA
1.0mA
1.2mA
1.4mA
1.6mA
1.8mA
2.0mA
V(RL:2)
0V 5V
10V
15V
RL
I_I1
0A
0.2A
0.4A
0.6A
0.8A
1.0A
1.2A
1.4A
1.6A
1.8A
2.0A
2.2A
2.4A
2.6A
2.8A
3.0A
3.2A
3.4A
3.6A
V(RL:2)
-20V
-10V
0V
10V
20V
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
运放电压电流转换电路
运放电压电流转换电路 LELE was finally revised on the morning of December 16, 2020
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 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(即忽略反馈电流I2)，使得IL≈I1，而运放A1满足VN≈Vp，如果电路图中R1＝R2＝R，R4＝R5＝kR，则有如下表达式：
2013年浙大操作系统原理第1次在线作业
您的本次作业分数为：100分单选题 1.为了实现多道程序设计，计算机需要有（） A 更大的内存 B 更快的外部设备 C 更快的CPU D 更先进的终端 正确答案:A 单选题 2.下列选择中，（）不是操作系统关心的主要问题 A 管理计算机裸机 B 设计、提供用户程序与计算机硬件系统的界面 C 管理计算机系统资源 D 高级程序设计语言的编译器 正确答案:D 单选题 3.实现进程互斥时，用（）对应，对同一个信号量调用PV操作实现互斥。 A 一个信号量与一个临界区 B 一个信号量与一个相关临界区 C 一个信号量与一组相关临界区 D 一个信号量与一个消息 正确答案:C 单选题 4.在采用抢占式优先权进程调度算法的系统中，正在运行进程的优先权是（）。 A 系统中优先权最高的进程 B 比就绪队列中进程优先权高的进程 C 比就绪队列中进程优先权不一定高的进程 正确答案:B 单选题 5.分时系统中，为使多个用户能够同时与系统交互，最关键的问题是（）。
A 计算机具有足够的运行速度 B 内存容量应足够大 C 系统能及时地接收多个用户输入 D 能在一短的时间内，使所有用户程序都能运行 E 能快速进行内外存对换 正确答案:D 单选题 6.支持多道程序设计的操作系统在运行过程中，不断地选择新进程运行来实现CPU的共享，但其中（）不是引起操作系统选择新进程的直接原因。 A 运行进程的时间片用完 B 运行进程出错 C 运行进程要等待某一时间发生 D 有新进程进入就绪状态 正确答案:D 单选题 7.进程从阻塞状态进入就绪状态可能是由于（）. A 现运行进程运行结束 B 现运行进程执行了P操作 C 现运行进程执行了V操作 D 现运行进程时间片用完 正确答案:C 单选题 8.在操作系统中进程是一个具有一定独立功能程序在某个数据集合上的一次（）。 A 并发活动 B 运行活动 C 单独操作 D 关联操作
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。< 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 98488单选题98488 您的本次作业分数为：96分 1.【第1章】从管理决策问题的性质来看，在运行控制层上的决策大多属于（）的问题。 A 结构化 B 半结构化 C 非结构化 D 以上都有 正确答案:A 98435单选题98435 2.【第1章】局域网与使用调制解调器进行计算机通信的远程网相比，它的信息传送速度要 （）。 A 高得多 B 低得多 C 差不多 D 无法比较 正确答案:A 98490单选题98490 3.【第1章】EDPS是以下哪个术语的简称？ A 电子数据处理系统 B 单项数据处理阶段 C 综合数据处理阶段 D 管理信息系统 正确答案:A 98492单选题98492 4.【第1章】对管理信息系统进行综合，我们可以了解到，管理信息系统是由多个功能子系 统组成的，这些功能子系统又可以分为业务处理、运行控制、管理控制和（）几个主要的信息处理部分。 A 财务管理 B 信息管理 C 人力资源管理 D 战略管理 正确答案:D 98489单选题98489 5.【第1章】管理信息系统的应用离不开一定的环境和条件，这里所说的“环境”具体指的是（）。 A 组织所处的自然环境 B 组织所处的社会环境 C 组织内外各种因素的综合 D 组织所处的自然环境和社会环境的综合 正确答案:C 98436单选题98436 6.【第1章】DSS是以下哪个术语的简称？ A 决策支持系统 B 群体决策支持系统 C 智能决策支持系统 D 管理决策系统 正确答案:A 98437单选题98437 7.【第1章】（）反映了某个企业、组织或部门所涉及的数据本身的内容，同时也反映了数 据之间的联系。 A 数据库 B 数据文件（表） C 文件系统 D 数据结构 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 2017浙大远程管理信息系统在线作业 窗体顶端 您的本次作业分数为：97分 1.【第1章】对管理信息系统进行综合，我们可以了解到，管理信息系统是由多个功能子系统组成的，这些功能子系统又可以分为业务处理、运行控制、管理控制和（）几个主要的信息处理部分。 A 财务管理 B 信息管理 C 人力资源管理 D 战略管理 正确答案:D 2.【第1章】DSS是以下哪个术语的简称？ A 决策支持系统 B 群体决策支持系统 C 智能决策支持系统 D 管理决策系统 正确答案:A 3.【第1章】管理信息系统的应用离不开一定的环境和条件，这里所说的“环境”具体指的是（）。 A 组织所处的自然环境 B 组织所处的社会环境 C 组织内外各种因素的综合 D 组织所处的自然环境和社会环境的综合 正确答案:C 4.【第1章】按照不同级别管理者对管理信息的需要，通常把管理信息分为以下三级（）。 A 公司级、工厂级、车间级 B 工厂级、车间级、工段级 C 厂级、处级、科级 D 战略级、战术级、作业级 正确答案:D 5.【第1章】从管理决策问题的性质来看，在运行控制层上的决策大多属于（）的问题。 A 结构化 B 半结构化 C 非结构化 D 以上都有 正确答案:A 6.【第1章】EDPS是以下哪个术语的简称？ A 电子数据处理系统 B 单项数据处理阶段 C 综合数据处理阶段 D 管理信息系统 正确答案:A 7.【第1章】（）反映了某个企业、组织或部门所涉及的数据本身的内容，同时也反映了数据之间的联系。 A 数据库 B 数据文件（表） C 文件系统 D 数据结构 正确答案:A 8.【第1章】局域网与使用调制解调器进行计算机通信的远程网相比，它的信息传送速度要（）。 A 高得多 B 低得多 C 差不多 D 无法比较 正确答案:A 9.【第1章】数据库是比文件系统更高级的一种数据组织方式。 正确错误 正确答案: 对 10.【第1章】DSS是在人和计算机交互的过程中帮助决策者探索可能的方案，为管理者提供决策所需的信息。 正确错误 正确答案: 对 11.【第1章】通常认为，管理信息系统主要解决结构化的决策问题，而决策支持系统则以支持半结构化和非结构化问题为目标。 正确错误 正确答案: 对 12.【第1章】组织内对管理信息系统的理解和认识程度，对管理信息系统的应用有着重要影响 正确错误 电流电压转换电路模拟 电路课程设计 SANY GROUP system office room 【SANYUA16H- 3.20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。 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+R W 阻值相等。这里选R 2=R 3=R 4=10K Ω；选R 5=9.1KΩ，R W1=2K Ω。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?A 2输出为0。A 2运放采用反相加法器，增益为2.5倍。取R 6=R 7=10KΩ，R 9=22KΩ，R W2=5KΩ，R 8=R 6//R 7//R 9=4KΩ，取标称值R 8=3.9KΩ。 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 ）/R 10=I Z +I RW3 故 ΩK 71.0=1 .3+52.612=I +I V V 12=R 3RW Z Z 10 取标称值R 10=750Ω.式中12V 为电路工作电压。 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 2016年浙大远程管理信息系统在线作业答案 窗体顶端 2341545CjFspB-QWDbdw9 539500 您的本次作业分数为：100分98492 98492 1.【第1章】对管理信息系统进行综合，我们可以了解到，管理信息系统是由多个功能子系统组成的，这些功能子系统又可以分为业务处理、运行控制、管理控制和（）几个主要的信息处理部分。 A 财务管理 B 信息管理 C 人力资源管理 D 战略管理 正确答案:D 单选题 2.【第1章】DSS是以下哪个术语的简称？ A 决策支持系统 B 群体决策支持系统 C 智能决策支持系统 D 管理决策系统 正确答案:A 98489单选题98489 3.【第1章】管理信息系统的应用离不开一定的 正确答案:A 单选题98490 6.【第1章】EDPS是以下哪个术语的简称？ A 电子数据处理系统 B 单项数据处理阶段 C 综合数据处理阶段 D 管理信息系统 正确答案:A 98437单选题98437 7.【第1章】（）反映了某个企业、组织或部门所涉及的数据本身的内容，同时也反映了数据之间的联系。 A 数据库 B 数据文件（表） C 文件系统 D 数据结构 正确答案:A 98435单选题98435 8.【第1章】局域网与使用调制解调器进行计算机通信的远程网相比，它的信息传送速度要（）。 A 高得多 B 低得多 C 差不多 D 无法比较 正确答案:A 98501判断题98501 9.【第1章】数据库是比文件系统更高级的一种数据组织方式。 正确错误 正确答案: 对 98493判断题98493 10.【第1章】DSS是在人和计算机交互的过程中帮助决策者探索可能的方案，为管理者提供决策所需的信息。 正确错误 正确答案: 对 98502判断题98502 11.【第1章】通常认为，管理信息系统主要解决结构化的决策问题，而决策支持系统则以支持半结构化和非结构化问题为目标。 正确错误 正确答案: 对 98494判断题98494 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 您的本次作业分数为：100分单选题 1.【第1章】按照不同级别管理者对管理信息的需要，通常把管理信 息分为以下三级（）。 ? A 公司级、工厂级、车间级 ? B 工厂级、车间级、工段级 ? C 厂级、处级、科级 ? D 战略级、战术级、作业级 正确答案:D 单选题 2.【第1章】EDPS是以下哪个术语的简称？ ? A 电子数据处理系统 ? B 单项数据处理阶段 ? C 综合数据处理阶段 ? D 管理信息系统 正确答案:A 单选题 3.【第1章】（）反映了某个企业、组织或部门所涉及的数据本身的 内容，同时也反映了数据之间的联系。 ? A 数据库 ? B 数据文件（表） ? C 文件系统 ? D 数据结构 正确答案:A 单选题 4.【第1章】从管理决策问题的性质来看，在运行控制层上的决策大 多属于（）的问题。 ? A 结构化 ? B 半结构化 ? C 非结构化 ? D 以上都有 正确答案:A 单选题 5.【第1章】DSS是以下哪个术语的简称？ ? A 决策支持系统 ? B 群体决策支持系统 ? C 智能决策支持系统 ? D 管理决策系统 正确答案:A 单选题 6.【第1章】管理信息系统的应用离不开一定的环境和条件，这里所 说的“环境”具体指的是（）。 ? A 组织所处的自然环境 ? B 组织所处的社会环境 ? C 组织内外各种因素的综合 ? D 组织所处的自然环境和社会环境的综合 正确答案:C 单选题 7.【第1章】局域网与使用调制解调器进行计算机通信的远程网相 比，它的信息传送速度要（）。 ? A 高得多 ? B 低得多 ? C 差不多 ? D 无法比较 正确答案:A 单选题 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。< 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 V-I变换电路与I-V变换 电路设计报告 组员：张迪 2009332205200004 李镇宇 2009221105200110 程剑 2009221105200041 一．设计任务及要求： 设计一个4－20ma 电流环。在工业控制系统中常常采用4－20毫安电流环作为传感器的输出信号，而我们常见的传感器输出信号是电压型的，试设计一个电路来实现如下要求： 基本要求： 1、 将0－5V 的模拟电压信号线性转变成4－20毫安的电流，即输入 0伏时输出4毫安，输入5V 时，输出20毫安。其间呈线性变化。精度达到3％。 2、 将传感器来的4-20mA 的电流，转换到0-5V 的电压信号，精度达 到3％ 发挥部分： 1、 由于传感器输出的一般来说是毫伏级的电压信号，为了适应不同的传感器，请设计电路满足当输入信号在0毫伏到250毫伏变化时，输出电流在4毫安到20毫安线性变化，精度达到1％ 二．设计思路和参数运算： 该系统由两部分组成：一是电压转电流；一是电流转电压。 电压转电流： 基于运算放大器的基本VI 变换电路可以保证负载电阻不影响电压电流的变换关系。在同相输入端与输出端加以电压跟随器，以实现共地输出的V/I 变换。其电路如图所示： 相应计算公式为： 由IC2为电压跟随器则： 由运算放大器“虚断”可知： 2 34 P O I P U U U U R R --= 11 2 N O U U R R = 利用运算放大器的“虚短”概念可知: Un=Up 在实际运用中可R1=R2=R3=R4=R，整理上两式，分别得： 因此有： 再利用运算放大器的“虚断”概念可知：流过负载电阻RL的电流IL与流过Re 电阻的电流相等。即有: 因此只要保证Re不变，可见负载电流与输入电压Ui成正比，就能实现了共地输出的VI变换。 该电路在实际使用过程中，由于一般运算放大器的输出能力有限，很难满足毫安级别以上的电压电流变换，只适用于微安级别以及微安一下的电压到电流的变换。因此需要对运算放大器进行扩流输出。我们在实际制作过程中在运放的后面加上三极管用来放大电流。 电流转电压： 同样的，我们采用运放来隔离该电路的输入电流和输出电压。 下面是电路原理图： 经对图中电路分析，可知流过反馈电阻Rf的电流为： (Vo-VN)/Rf=VN/R1＋(VN-Vf)/R5 由此，可推出输出电压Vo的表达式： Vo=(1+Rf/R1+Rf/R5)×VN-(R4/R5)×Vf 由于VN≈Vp＝Ii×R4，上式中的VN即可用Ii×R4替换，若R4＝200Ω，R1＝18kΩ，Rf＝7.14kΩ，R5＝43kΩ，并调整Vf≈7.53V，输出电压Vo的表达式可写成如下的形式: 窗体顶端 您的本次作业分数为：100分 1.【第1章】对管理信息系统进行综合，我们可以了解到，管理信息系统是由多个功能子系统组成的，这些功能子系统又可以分为业务处理、运行控制、管理控制和（）几个主要的信息处理部分。 A 财务管理 B 信息管理 C 人力资源管理 D 战略管理 正确答案:D 2.【第1章】DSS是以下哪个术语的简称？ A 决策支持系统 B 群体决策支持系统 C 智能决策支持系统 D 管理决策系统 正确答案:A 3.【第1章】管理信息系统的应用离不开一定的环境和条件，这里所说的“环境”具体指的是（）。 A 组织所处的自然环境 B 组织所处的社会环境 C 组织内外各种因素的综合 D 组织所处的自然环境和社会环境的综合 正确答案:C 4.【第1章】按照不同级别管理者对管理信息的需要，通常把管理信息分为以下三级（）。 A 公司级、工厂级、车间级 B 工厂级、车间级、工段级 C 厂级、处级、科级 D 战略级、战术级、作业级 正确答案:D 5.【第1章】从管理决策问题的性质来看，在运行控制层上的决策大多属于（）的问题。 A 结构化 B 半结构化 C 非结构化 D 以上都有 正确答案:A 6.【第1章】EDPS是以下哪个术语的简称？ A 电子数据处理系统 B 单项数据处理阶段 C 综合数据处理阶段 D 管理信息系统 正确答案:A 7.【第1章】（）反映了某个企业、组织或部门所涉及的数据本身的内容，同时也反映了数据之间的联系。 A 数据库 B 数据文件（表） C 文件系统 D 数据结构 正确答案:A 8.【第1章】局域网与使用调制解调器进行计算机通信的远程网相比，它的信息传送速度要（）。 A 高得多 B 低得多 C 差不多 电压频率和频率电压转换电路的设计 图1 数字测量仪表电压/频率电路是一种模/数转换电路，它应用于模/数转换，调频，遥控遥测等各种设备。（2）F/V转换电路F/V转换电路的任务是把频率变化信号转换成按比例变化的电压信号。这种电路主要包括电平比较器、单稳态触发器、低通滤波器等电路。它有通用运放F/V转换电路和集成F/V转换器两种类型。1、1设计要求设计一个将直流电压转换成给定频率的矩形波的电路,要求包括：积分器；电压比较器和一个将给定频率的矩形波转换为直流电压的电路，要求包括：过零比较器、单稳态触发器、低通滤波器等。1、2 设计指标(1）输入为直流电压0- 10V，输出为f=0-500Hz的矩形波。 （2）输入ui是0~10KHZ的峰-峰值为5V的方波，输出uo为0~10V的直流电压。2 设计内容总体框图设计2．1 V/F转换电路的设计2、1、1 工作原理及过程积分器和滞回比较器首尾相接形成正反馈闭环系统，如图2所示，比较器输出的矩形波经积分器积分可得到三角波，三角波又触发比较器自动翻转形成矩形波，这样便可构成三角波，矩形波发生器。由于采用集成运放组成的积分电路，因此可以实现恒流充电，能够得到比较理想的矩形波。 通过分析可知，矩形波幅值大小由稳压管的稳定电压值决定，即方波的幅值。 矩形波的振荡频率2、1、2 模块功能积分器：积分电路可以完成对输入电压的积分运算，即输入电压与输出电压的积分成正比。滞回比较器：用来输出矩形波，积分器得到的三角波可触发比较器自动翻转形成矩形波。稳压管：用来确定矩形波的幅值。 图2 总体框架图2、2 功能模块的设计2、2、1 积分电路工作原理积分电路可以完成对输入电压的积分运算，即输入电压与输出电压的积分成正比。由于同相积分电路的共模输入分量大，积分误差大，应用场合少，所以不予论述，本课程设计用到的是反相积分电路。图3 积分器反相积分电路如图3 所示，电容器C 引入交流并联电压负反馈，运放工作在线性区。由于积分运算是对瞬时值而言的，所以各电流电压均采用瞬时值符号。由电路得因为“-”端是虚地，即U-=0,并且式中是积分前时刻电容C上的电压，称为电容端电压的初始值。所以把代入上式得当时若输入电压是图所示的阶跃电压，并假定,则t>=0时，由于，所以由此看出，当E为正值时，输出为反向积分，E对电容器恆流充电，其充电电流为E/R，故输出电压随线性变化。当向负值方向增大到集成运放反向饱和电压时，集成运放进入非线性工作状态，保持不变，图3所示。 如输入是方波，则输出将是三角波，波形关系如图4所示。当时间在0～期间时，电容放电当t=1时，当时间在～期间时，电容充电，其初始值所以当 t= 时，。 浙大《管理信息系统》在线作业二 试卷总分：100 测试时间：-- 试卷得分：100 单选题 判断题 多选题 、单选题（共14 道试题，共28 分。）得分：28 1. 磁盘文件是一种（）。 A. 输入文件 B. 输出文件 C. 输入输出文件 D. 周转文件 正确答案：C 满分：2 分得分：2 2. 从管理决策问题的性质来看，在运行控制层上的决策大多属于( )的问题。 A. 结构化 B. 半结构化 C. 非结构化 D. 以上都有 正确答案：A 满分：2 分得分：2 3. 决策支持系统要解决的问题主要涉及（）。 A. 结构化决策问题 B. 结构化和半结构化决策问题 C. 结构化和非结构化决策问题 D. 半结构化和非结构化决策问题 正确答案：D 满分：2 分得分：2 4. 管理方法的发展方向为（）。 A. 由定性向定性和定量相结合的方向 B. 由定性向定量的方向 C. 由定量向定性的方向 D. 由定量向定量和定性相结合的方向 正确答案：A 满分：2 分得分：2 5. 对于“指针”和“链”，下面的说法正确的是（） A. 它们是数据物理组织的两种形式 B. 它们是数据逻辑组织的两种形式 C. 它们是数据物理组织的两种基本工具 D. 它们是数据逻辑组织的两种基本工具 正确答案：D 满分：2 分得分：2 6. 决策表主要用于说明数据流程图中的（）。 A. 数据流 B. 数据结构 C. 数据存贮 D. 数据处理 7. 某企业在决定信息系统的开发方式时，有些模块需要购置现成的商品软件，有些模块需要自己开发，以下模块中可以考虑自己开发的是（）。 A. 应收款管理 B. 客户订单管理 C. 客户档案管理 D. 客户开发进程管理 正确答案：D 满分：2 分得分：2 8. 程序编写费包括在（）。 A. 经营费用之内 B. 生产费用之内 C. 管理费用之内 D. 一次性投资之内 正确答案：D 满分：2 分得分：2 9. 如果企业信息系统开发项目过程中已经发现时间上的延误，那么可以采取一些措施将进度拉回来，但以下措施中( )是不可取的。 A. 再分解工作内容，增加开发人员来承担 B. 经常性地与用户交换意见，及时地明确项目计划中遗留的不确定问题 C. 适当调配或增加开发人员，解决延误工作 D. 在不影响总体目标的前提下，删减个别子项目或减低局部的功能指标 正确答案：A 满分：2 分得分：2 10. 用质数法确定代码结构中的校验位时，校验位的取值是质数法中的（）。 A. 权 B. 模 C. 除得的商 D. 除得的余数 正确答案：D 满分：2 分得分：2 11. 企业信息系统开发项目大都无法按时完成，其主要原因是（）。 A. 合作方未按要求完成进度 B. 有较多的细节要求在开发过程才能得到明确，增加了系统方案的修改与开发工作量 C. 我国还缺乏得力的信息管理与信息系统专业人才 D. 需要非常大的投资，往往超出预算而难以满足经费需要 正确答案：B 满分：2 分得分：2 12. 管理信息系统是一个广泛的概念，下列不属于管理信息系统范畴的是（）。 A. 业务信息系统 B. 管理信息系统 C. 决策支持系统 D. 专家系统 正确答案：D 满分：2 分得分：2 13. 邮政编码是一种（）。 A. 缩写码 B. 助忆码 C. 顺序码 D. 区间码几种常见的电压电流转换电路
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