默れ

二线制V/I变换器

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  V/I变换器是一种可以用电压信号控制输出电流的电路。两线制V/I变换器的电压信号不是直接控制输出电流,而是控制整个电路自身的耗电电流,同时,还要从电流环路上提取稳定的电压为调理电路和传感器供电。图3是两线制V/I变换电路的基本原理图,图中OP1、Q1、R1、R2、Rs构成了V/I变换器。分析工作过程:若A点因为某种原因高于0V,使运放OP1输出升高,Re 两端电压升高,通过Re 的电流变大,相当于整个电路耗能增大,则通过采样电阻Rs 的电流变大,B点电压减小,结果是通过R2将A点电压拉低。反之,若A点因某种原因低于0V,也会被抬高回0V。总之是使运放OP1同相输入端A虚地。

二线制V/I变换器电路原理图

  下面分析V0 的控制原理:假设调理电路输出电压为V0,则流过R1的电流I1=V0/R1。运放输入端不吸收电流,则I1全部流过R2,那么B点电压VB =- I1·R2=-V0·R2/R1。取R1=R2时,有VB=-V0,相当于Rs与R2并联作为电流采样电阻,因此电路总电流:Is =V0/(Rs∥R2)。如果取R2>>Rs,Is =V0/Rs。取Rs= 100Ω,当调理电路输出0.4~2V的时候,总耗电电流为4~20mA。另外电路自身耗电尽量小,并且要求运放能够单电源工作,低功耗轨到轨预算放大器AD822即可满足要求。OP2构成一个同相放大器,将基准电压放大,向调理电路及传感器供电。因为宽输入电压、低功耗的稳压器稀少,成本高,将基准放大作为稳压电源是一个廉价的方案。