一文详解电压电流转换威廉希尔官方网站

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今天给大家分享的是: 电压电流转换器 、 电压电流转换方法 、 电压电流转换仿真图 、 电压电流转换威廉希尔官方网站 的作用 。

一、什么是电压电流转换威廉希尔官方网站 ?

电压电流转换威廉希尔官方网站 是一种以 电压为输入并产生电流输出的电子威廉希尔官方网站 。 一说起电压和电流之间的关系,大家很快就能想到 欧姆定律 :

U=I*R

当我们向一个固定电阻输入电压,就会有电流流过电阻。 很明显,电阻决定了电压源威廉希尔官方网站 中电流的大小,这个就可以用作简单的电压电流转换器。 如下所示就是一个 非常简单的电压电流转换器 :

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电压电流转换器

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电压电流转换器

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电压电流转换器

但实际上,除了输入电压之外,该转换器的输出电流还直接取决于所连接负载上的压降。

因此:V R=VIN-VL

这是属于无源版本,下面介绍几种电压电流转换方法。

二、电压电流转换方法

这里介绍使用运算放大器的电压电流转换威廉希尔官方网站 ,使用运算放大器,可以简单地将电压信号转换为相应的电流信号,这里使用的是 LM741运算放大器 。

主要有2种方法:

浮动负载电压电流转换器

接地负载电压到电流转换器

1、浮动负载电压电流转换器

顾名思义,负载电阻在该转换器威廉希尔官方网站 中是浮动的,即 电阻RL不接地 ,输入电压VIN提供给非反相输入端, 反相输入端由RL电阻两端的反馈电压驱动 。

该反馈电压由负载电流决定,并与输入差分电压VD串联,所以该威廉希尔官方网站 又称为电流串联负反馈放大器。

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浮动负载电压电流转换器

对于输入回路,应用KVL,电压方程为:

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电压方程

由于运算放大器的传递函数或者增益非常大,因此:

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由于运算放大器的 输入电流 :

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输入电流

所以运算放大器的输出电流为:

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输出电流

从上面的方程清楚地看出 负载电流取决于输入电压和输入电阻 。由于负载电流由电阻R控制,因此:

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负载电流

即输出电流与威廉希尔官方网站 的输入电压成正比,比例常数为 1/R。

因此该转换器威廉希尔官方网站 也称为跨导放大器,该威廉希尔官方网站 的其他名称是电压控制电流源。负载类型可以是电阻性、电容性或者非线性负载,负载类型在上述等式中没有作用。

当连接的负载是电容时,威廉希尔官方网站 将以稳定的速率充电或者放电。由于这个原因,转换器威廉希尔官方网站 用于产生锯齿波和三角波形式。

2、接地负载电压到电流转换器

在这个威廉希尔官方网站 中就是 负载始终接地 。

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接地负载电压到电流转换器

对于威廉希尔官方网站 分析,我们首先要确定电压Vin,然后才能实现输入电压和负载电流下之间的关系或者关联。因此,我们在 节点V1处使用KVL定律 ,对于非反相放大器,增益为此处的电阻,因此输出中的电压如下:

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输出电压

但是对于非反相放大器, 传输增益A :

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传输增益

在这个威廉希尔官方网站 中:

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因此输出电压为:

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输出电压

因此上述接地负载将变为:

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负载公式

因此输出负载电流为:

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输出负载电流

我们可以从上面的等式得出结论, 电流 I L与电压 V IN和电阻R有关 。

三、电压电流转换仿真图

下面的威廉希尔官方网站 是一种很常用的 电压电流转换威廉希尔官方网站 ,也是一款 恒流源威廉希尔官方网站 。由一个运放、一个三极管以及若干电阻组成,结构简单易懂。

其输出电流为:Iout= Vref/Rs

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以下的仿真都将在下面这个威廉希尔官方网站 上进行参考。

1、运放采用OPA2363

VS1 为直流电源 2.5V

R6 为精密电阻250R

RL 为负载

可以看出 威廉希尔官方网站 输出电流为9.9mA,与理论电流值 2.5V/250R= 10mA 相差较小 。

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电压电流转换仿真图

采用直流参数扫描,看一下10mA电流的带负载能力:10mA下,威廉希尔官方网站 带载能力最大为2.06K

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电压电流转换仿真图

2、运放采用OPA2363,结构稍微复杂

这种结构的电压电流转换威廉希尔官方网站 是书本上经常那提到的一种结构,结构稍复杂些。

其输出电流I=Ui/R3

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然而这种结构的威廉希尔官方网站 不常用,多使用上面路威廉希尔官方网站 的变形:如下图

输出电流为:1.65V/165R= 10mA

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看下此中威廉希尔官方网站 结构的带负载能力:10mA 最大带载为3.55K。

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电压电流转换仿真图

3、集成的电压电流转换器

XTR111 是一款精密的电压电压电流转换威廉希尔官方网站 , 数据手册给出的参考威廉希尔官方网站 :

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集成的电压电流转换器

四、电压电流转换威廉希尔官方网站 的作用

齐纳二极管测试仪

测试LED

测试二极管

低压交流和直流电压表

审核编辑:汤梓红

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