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电压电流转换器简介


  电压电流转换器,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,主要用在工业控制和许多传感器的应用。

组成及功能
电压电流转换器的作用,是将乘除部件的输出电压转换成直流电流。电压电流转换器由自激振荡调制放大器和功率检波放大器两部分组成。由晶体管等元件组成的功率检波放大器,与温度变送器中的功率检波放大器相同。

基本原理及电路
如果输入信号是电压源。并且要传输到较远的负载上.负载电流取决于输入信号和负载之间的串联电阻。即使串联电阻上的压降微弱的减小也会大大地改变负载电压的百分比误差。由于损耗或温度引起负载电阻的任何变化将导致误差。电压电流转换器的*简类型见图3.40(a)。流过电阻R1,的电流是

这样,流过负载电阻R的输出电流i0仅取决于vs和R1,不取决于R本身。对于一个确定值的R1,i0直接与vs成比例。注意,图3.40(a)中没有端口与地相连,即负载是浮空的。这一结构的优点是没有共模信号(例如噪声)出现在负载上。 
 
运算放大器根本上是电压放大器,它们的载流能力有限。许多应用(例如指示器或执行器)需要调节可变电流,超过了运算放大器的能力。图3.40(b)的电路能提供与输入电压vs成比例的负载电流i1。运算放大器的输出促使基极电流流过晶体管Q1,结果得到流过Q1、负载RL和R1的成比例的集电极电流。负载电流i1可以通过改变输入电压或R1的值来控制。基极电阻R的值要足够大以保护Q1的基极-发射极结,限制运算放大器的输出电流。而且,直流电源电压VCC≥RLiL。负载电阻R1是浮空的。这样,电路不能与接地负载同时使用。 

主要特点
信号的测量一般是由传感器将非电物理量转换成电压信号后,经过传输线送到放大器进行放大。但传输过程中有以下三个问题:
(1)微弱的电压信号在传输线传输过程中,很容易受外界各种因素的干扰;
(2)传输导线本身有电阻,电压信号在导线上要产生压降,即放大器输入信号与信号源输出信号之间有误差。检测点不同,导线电阻也不同,造成误差也不一致。
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