运放电压电流转换电路
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。
积分和电流、电压转换电路
实验五 积分和电流、电压转换电路
一、实验目的
(1)了解运放在信号积分和电流、电压转换方面的应用电路及参数的影响； （2）掌握积分电路和电流、电压转换电路的设计、调试方法。
二、设计任务
1．试用741A μ设计一个满足下列要求的基本积分电路：输入为V V p jp 1=-、kHz f 10=的方波（占空比为50％）。
设计R 、C 值，用示波器双通道显示输入输出电压的波形，并记录波形，标出波形相应的值（峰峰值，周期）。
建议：Ω==Ω=M 1R F 0.01C ,10K R f ，μ
2．用741A μ组成一个同相型电压/电流转换电路，并完成表中所列数据的测量。
推荐实验电路如图所示。
要求测量V 6V 15V CC ±±=和时对应的两组数据。
（预习要求：计算L I 理论值）
表 电压/电流转换数据
三、思考题
（1）在图10-1所示基本积分电路中，为了减小积分误差，对运放的开环增益、输入电阻、输出偏置电流及输入失调电流有什么要求？
（2）根据什么来判断图6-1电路属于积分电路还是反相比例运算电路？
（3）在图10-9所示电压/电流转换电路中，设V V V CC O M 6=≈，且V V i 1=、Ω=k R 11，试求满足线性转换所允许的max L R 小于等于多少？。
单运放电流转电压电路
单运放电流转电压电路
单运放电流转电压电路是指使用单个运算放大器（Op-Amp）将电流信号转换为电压信号的电路。
这种电路通常用于信号处理和测量系统中，将传感器输出的电流信号转换为适合后续电路或仪表使用的电压信号。
单运放电流转电压电路的基本原理是利用运算放大器的虚短特性，即将输入端的电流信号转换为相应的电压信号。
具体来说，当运算放大器的输入端接收到一个电流信号时，输出端会产生一个相应的电压信号，其大小与输入电流成正比。
通过调整反馈电阻的大小，可以改变输出电压的大小和放大倍数。
单运放电流转电压电路的应用范围很广，可以用于各种不同的传感器信号处理和测量系统中。
例如，电流-电压转换器、光电二极管放大器、磁阻传感器放大器等都可以使用单运放电流转电压电路进行信号转换和放大。
总结来说，单运放电流转电压电路是一种将电流信号转换为电压信号的电路，使用单个运算放大器实现。
它广泛应用于各种传感器信号处理和测量系统中，可以将传感器的输出信号转换为适合后续电路或仪表使用的电压信号。
电压-电流转换
电压电流转换电路电压/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。
V/I转换原理如图。
由图可见，电路中的主要元件为一运算放大器LM324和三极管BG9013及其他辅助元件构成，V0为偏置电压，Vin为输入电压即待转换电压，R为负载电阻。
其中运算放大器起比较器作用，将正相端电压输入信号与反相端电压V-进行比较，经运算放大器放大后再经三极管放大，BG9013的射级电流Ie作用在电位器Rw上，由运放性质可知：V-=Ie·Rw=(1+k)Ib·Rw(k为BG9013的放大倍数)流经负荷R的电流Io即BG9013的集电极电流等于k·Ib。
令R1=R2，则有V0+Vm=V+= V-=(1+k)Ib·Rw=(1+1/k)Io·Rw，其中k》1，所以Io≈(Vo+Vin)/Rw。
由上述分析可见，输出电流Io的大小在偏置电压和反馈电阻Rw为定值时，与输入电压Vin成正比，而与负载电阻R的大小无关，说明了电路良好的恒流性能。
改变V0的大小，可在Vin=0时改变Io的输出。
在V0一定时改变Rw的大小，可以改变Vin与Io的比例关系。
由Io≈(V0+Vi)/Rw关系式也可以看出，当确定了Vin和Io之间的比例关系后，即可方便地确定偏置电压V0和反馈电阻Rw。
例如将0～5V电压转换成0～5mA的电流信号，可令V0=0，Rw=1kΩ，其中Vo=0相当于将其直接接地。
若将0～5V电压信号转换成1～5mA电流信号，则可确定V0=1.25V，Rw=1.25kΩ。
同样若将4～20mA电流信号转换成1～5mA电流信号，只需先将4～20mA转换成电压即可按上述关系确定V0和Rw的参数大小，其他转换可依次类推。
为了使输入输出获得良好的线性对应关系，要特别注意元器件的选择，如输入电阻R1、R2及反馈电阻Rw，要选用低温漂的精密电阻或精密电位器，元件要经过精确测量后再焊接，并经过仔细调试以获得最佳的性能。
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。
100ma电流运放转电压
100ma电流运放转电压电流运放是一种常用的电子器件，它可以将电流信号转换为相应的电压信号。
在很多电子电路中，我们需要将电流信号转换为电压信号，以便进行后续的处理或测量。
而100mA电流运放则是指其最大输入电流为100mA。
我们来了解一下电流运放的基本原理。
电流运放的输入端有一个非常低的输入阻抗，可以接受外部电路输入的电流信号。
当输入的电流信号通过电流运放时，电流运放会将其转换为相应的电压信号输出。
这个转换过程是通过电流运放内部的电流-电压转换电路实现的。
100mA电流运放是指其输入端可以接受的最大电流为100mA。
这意味着，如果输入的电流信号超过了100mA，电流运放将无法正常工作，甚至可能损坏。
因此，在使用100mA电流运放时，我们需要确保输入的电流信号不超过其最大输入电流。
在实际应用中，100mA电流运放可以用于很多场合。
例如，我们可以将100mA电流运放应用于电流测量电路中。
当需要测量一个电路中的电流时，我们可以将该电流通过电流传感器转换为电压信号，然后再通过100mA电流运放进行放大和处理，最终得到我们需要的电压信号。
除了电流测量之外，100mA电流运放还可以用于电流控制电路中。
例如，在一些电子设备中，我们需要对电路中的电流进行控制，以满足设备的工作要求。
我们可以通过100mA电流运放来实现电流的精确控制。
通过调节电流运放的放大倍数，我们可以控制输出电压的大小，从而实现对电路中电流的控制。
需要注意的是，在使用100mA电流运放时，我们需要注意使用电源的电压和电流。
因为电流运放是一种放大器，它需要外部电源来工作。
如果电源电压过高或过低，都会影响电流运放的工作效果。
此外，电流运放的输入和输出端都需要接地，以确保正常工作。
总结一下，100mA电流运放是一种将电流信号转换为电压信号的常用器件。
它可以应用于电流测量和电流控制等电子电路中。
在使用100mA电流运放时，我们需要注意其最大输入电流和电源的匹配，以确保其正常工作。
运放恒流电流电路
运放恒流电流电路⼀、引⾔在电⼦电路设计中，恒流电流电路扮演着⾄关重要的⻆⾊。
这种电路能够确保电流在特定负载上保持恒定，不受外部条件（如电压波动、温度变化等）的影响。
其中，使⽤运算放⼤器（运放）构建的恒流电路因其⾼稳定性、易实现性⽽⼴受欢迎。
本⽂将详细探讨基于运放的恒流电流电路的设计原理、实现⽅法以及应⽤场景。
⼆、运放恒流电路的基本原理运放恒流电路的核⼼思想是利⽤运放的⾼放⼤倍数和负反馈机制来维持输出电压的恒定，进⽽通过负载电阻转换为恒定的电流输出。
其基本原理如下：1.电压到电流的转换：在电路中，通常利⽤⼀个精密的电阻（称为负载电阻）将运放的输出电压转换为电流。
根据欧姆定律，当电阻值固定时，电压与电流成正⽐。
2.负反馈机制：为了维持输出电压的恒定，电路中引⼊了负反馈机制。
当输出电压因外部条件变化⽽波动时，负反馈会调整运放的输⼊电压，使其恢复到原始值，从⽽保持输出电压的稳定。
3.运放的⾼放⼤倍数：运放具有极⾼的放⼤倍数，这意味着即使输⼊电压有微⼩的变化，输出电压也会发⽣显著的变化。
这种特性使得运放能够迅速响应外部条件的变化，维持电流的稳定。
三、运放恒流电路的实现⽅法实现运放恒流电路的⽅法有多种，以下是其中⼀种典型的实现⽅式：1.电路组成：该电路主要由运放、负载电阻、反馈电阻和电源组成。
其中，运放负责提供输出电压，负载电阻将电压转换为电流，反馈电阻则与运放的反相输⼊端相连，构成负反馈回路。
2.电路设计：在设计电路时，需要根据所需的恒流值和负载电阻的值来选择合适的反馈电阻。
此外，还需考虑电源的稳定性、运放的带宽和失真等指标。
3.元件选择：为了确保电路的稳定性和可靠性，应选择性能优良的运放和精密的电阻。
同时，还需注意元件的耐压、耐流等参数，以确保电路在恶劣环境下仍能正常⼯作。
四、运放恒流电路的应⽤场景运放恒流电路在众多领域有着⼴泛的应⽤，例如：1.LED驱动：LED的亮度与其电流成正⽐，因此，使⽤运放恒流电路可以为LED提供稳定的驱动电流，确保LED亮度的稳定。
电流电压转换电路原理
电流电压转换电路原理电流电压转换电路是电子电路中常见的一种电路，它可以将电流转换为电压或者将电压转换为电流。
在很多电子设备中，我们经常会遇到需要将电流和电压进行转换的情况，因此了解电流电压转换电路的原理是非常重要的。
电流电压转换电路的原理主要涉及到欧姆定律、基尔霍夫定律和电压分压定律等基本电路理论。
在电子电路中，电流和电压是两种基本的电气量，它们之间的转换可以通过电阻、电容、电感等元件来实现。
首先，我们来看一下电阻器。
电阻器是电子电路中最基本的元件之一，它的作用是阻碍电流的流动，从而产生电压降。
根据欧姆定律，电压与电流成正比，电阻的大小决定了电压和电流之间的关系。
因此，通过电阻器可以实现电流到电压的转换。
其次，电容器和电感是另外两种常用的元件，它们可以存储电荷和电能，并且可以对电流和电压进行相位延迟和相位提前的处理。
通过电容器和电感的组合，可以实现电流和电压之间的相位转换和大小转换。
此外，运放是电子电路中常用的集成电路元件，它具有高输入阻抗、低输出阻抗和大增益的特点，可以实现电流和电压的精确转换。
通过运放的放大和滤波功能，可以将微弱的电流信号转换为较大的电压信号，或者将高电压信号转换为小电流信号。
除了上述元件外，二极管、三极管等元件也可以实现电流电压转换的功能。
通过二极管的整流和反向截止特性，可以将交流电流转换为直流电压；而通过三极管的放大和开关特性，可以实现电流和电压的精确转换和控制。
总的来说，电流电压转换电路的原理涉及到电路的基本理论和各种电子元件的特性，通过合理的组合和控制，可以实现电流和电压之间的精确转换和调节。
在实际的电子设备中，电流电压转换电路广泛应用于传感器、放大器、滤波器、调节器等电路中，为电子设备的正常工作提供了重要支持。
综上所述，电流电压转换电路是电子电路中的重要组成部分，它通过各种电子元件的合理组合和控制，实现了电流和电压之间的精确转换和调节。
了解电流电压转换电路的原理对于理解和设计电子电路是非常重要的，希望本文能够对读者有所帮助。
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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。
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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：
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??? 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。
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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：
?
由式①②③可推出：
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若Rf＝Ω,k=,Vi=1－5V，则I1＝4－20mA，而实际变换电流IL比I1小，相差I2(IL=I1-I2)，I2是一个随输入电压Vi变化的变量，输入电压最小时(Vi=1V),误差最大，在实际应用中，为了使误差降到最小，一般R1，R2，Rf的阻值分别选取Ω,40kΩ,Ω。
?
4、 0－10mA/0－5V的I/V变换电路
??? 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，如图4，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。
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??? 对于存在共模干扰的电流输入信号，可采用隔离变压器耦合方式，实现0-10mA/0-5V的I/V变换，一般变压器输出端的负载能力较低，在实际应用中还应在输出端接一个电压跟随器作为缓冲器，以提高驱动能力。
5、由运放组成的0－10mA/0－5V的I/V变换电路
??? 在图5中，运放A1的放大倍数为A＝(R1+Rf)/R1,若R1＝100kΩ，Rf＝150kΩ，则A＝；若R4＝200Ω，对于0－10mA的电
流输入信号，将在R4上产生0－2V的电压信号，由A＝可知，0－10mA的输入电流对应0－5V的输出电压信号。
?
??? 图中电流输入信号Ii是从运放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。
6、 4－20mA/0－5V的I/V变换电路
??? 经对图6电路分析，可知流过反馈电阻Rf的电流为(Vo-VN)/Rf与VN/R1＋(VN-Vf)/R5相等，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＝Ω，R5＝43kΩ，并调整Vf≈，输出电压Vo的表达式可写成如下的形式:
?
当输入4－20mA电流信号时，对应输出0－5V的电压信号。
?。