电流/电压转换器电路图原理分析

核心提示(1)-15v电压那个支路是用来调零的:当电流ii=0时,调整电位器使v0=0。(设左下角10k电位器电压为vip)(2)输入端电阻r为电流采样电阻,很小(电流表内阻越小越好),且一定满足r<<100k,故ii在r上产生电压。设r上端电位为

(1)-15v电压那个支路是用来调零的:当电流ii=0时,调整电位器使v0=0。(设左下角10k电位器电压为vip)

(2)输入端电阻r为电流采样电阻,很小(电流表内阻越小越好),且一定满足r<<100k,故ii在r上产生电压。

设r上端电位为vi1,r下端电位为vi2。所以iir=(vi1-vi2)。

(3)设右边10k电位器可调端电压为vop。2个2k电阻与100k电阻的连接节点电位设为vn(上面的)和vp。

(4)输入输出关系推导如下:

由运放虚断,则2个2k电阻上无电流,有:(vi1-vn)/100k=(vn-vop)/200k

(式1)

(vi2-vp)/100k=(vp-vip)/200k

(式2)

由运放虚短,则vn=vp

(式3)

联立3个方程,得vop=vip-2(vi1-vi2)=vip-2iir

(5)设右边10k电位器上半边电阻为rup,下半边电阻为rdown

因为右边10k<<200k(最上边的),故200k的分流可忽略。则vop是电位器分压vo

所以vop=rdown×vo÷(rup+rdown)=rdown×vo÷10k

所以vo=(10k/rdown)vop=(10k/rdown)(vip-2iir)

右边10k负责调整增益的。

小电流大电压转换电路?

1、电荷泵提供负压

TTL电平/232电平转换芯片(如,MAX232,MAX3391等)是最典型的电荷泵器件可以输出较低功率的负压。但有些LCD要求-24V的负偏压,则需要另外想办法。可用一片max232为LCD模块提供负偏压。TTL-in接高电平,RS232-out串一个10K的电位器接到LCM的VEE。这样不但可以显示, 而且对比度也可调。 MAX232是+5V供电的双路RS-232驱动器,芯片的内部还包含了+5V及±10V的两个电荷泵电压转换器。 设计高压电荷泵需要较多的开关,用分离元件实现起来就有点困难了,不如用电感来得简单。一般地,1个三极管或MOSFET,1个比较器或通用运放(做PWM振荡),1个电感,1个肖基特二极管和若干阻容元件就可以搞定。如果你的MCU自身带有PWM接口,且软件允许的话,就更简单了。

2、反相器提供负压

反相器的输出接一个电容C1,C1的另一端接二极管D1的正极和二极管D2的负极,D1的负极接地,D2的负极接电容C2,C2的另一端接地。C2的容量要大于C1。例如,C1用01μF,C2用 047μF,当然最佳数值可由试验确定。反相器的输入端加一个方波,其幅值应该能使反相器正常工作,那么在反相器的输出端就出现一个相位相反的方波。电容C2上就会出现一个负电压,理论上比电源电压低07V,然后再稳压到-5V。

3、负压电源转换器产生负压

MAX749是一个专门用来产生负电压的电源转换器。 MAX749为倒相式PFM开关稳压,输入电压 +2V至 +6V,输出电压可达-100V以上,可通过内部的D/A转换器进行调节,或者通过一个PWM信号或电位器进行调节。MAX749采用一种电流控制方法,既减小了静态电流消耗,又提高了转换效率。关断方式下,静态电流仅为15mA。MAX749在关断方式下仍保持DAC的设定值,从而简化了软件控制。

4、专用DC/DC电压反转器提供负压

ME7660是一种DC/DC电荷泵电压反转器,采用AL栅 CMOS工艺设计。该芯片能将输入范围为+15V至+10V的电压转换成相应的-15V至-10V的输出,并且只需外接两只低损耗电容,无需电感。芯片的振荡器额定频率为10KHZ,应用于低输入电流情况时,可于振荡器与地之间外接一电容,从而以低于10KHZ的振荡频率正常工作。 ME7660

5,除上述方法之外,也可用一些输出正电压的DC/DC转换器产生负压,

例如:降压型开关稳压器LM2596等,只需以GND为参考锁住反向调节器,在输出参考等方面稍作改变就可以了。由于GND端不是接地而是接到负输出电压端上,所以需要相应的电平转换装置(如光藕或三极管)。在此不再赘述。可参考相关器件的应用手册。

如何把24V电压转换成3V电压 需要简单电路图及解析

一个简单的三极管放大电路就是典型的小电流大电压的转化电路,以共射极三极管放大电路为例,以基极电流Ib为输入,则输出端集电极电流Ic=βIb,只要β足够大,这样Ic会随着Ib变化,如果集电极电流Ic是流过一个电阻R的,那么根据电压计算公式 U=RI 可以算得,这电阻上电压就会发生很大的变化。这样就可以得到较大的电压,这就是典型的小电流大电压转换电路。

电压电流转换器的简介

看图,这种转换是最简单的了。

原理:24V的电压经过560欧姆的限流电阻降压后,再通过3V稳压管,将电压稳定在3V,100UF/63V电解电容是3V的滤波电容。

这转换电路的输出电流不大,如果是控制较大电流的电路或用电器,最好选择LM317来转换。

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。

一般来说,电压电流转换电路是通过负反馈的形式来实现的,可以是电流串联负反馈,也可以是电流并联负反馈。电路如下所示。

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=125V,Rw=125kΩ。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。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003% ,转换精度符合要求。

 
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