电压电流转换电路原理_V／I转换原理图

　　电压电流转换电路原理_V/I转换原理图

　　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1。

　　由图1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R上，由运放性质可知

　　V-=Ie·R=(1+k)Ib·R

　　(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·R=(1+1/k)Io·R

　　其中k 》1，所以Io≈(Vo+Vin)/R。

　　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R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R的大小，可以改变Vin与Io的比例关系。由Io≈(V0+Vi)/R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R。例如将0～5V电压转换成0～5mA的电流信号，可令V0=0，R=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，R=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R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R，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。我们在多次实际应用中测试，上述转换电路的最大非线性失真一般小于0.03%，转换精度符合要求。