您的位置 首页 五金机械加工

电流转电压

电流转电压 ㎏  作为电子工程师∷,在职业生涯中会碰到各种各样的问题♂,其作用?就是利用所学的知=识解?决各种…

电流转电压

㎏  作为电子工程师∷,在职业生涯中会碰到各种各样的问题♂,其作用?就是利用所学的知=识解?决各种¥问题。?当≯进行以∩电流形式输出的传感器?电路设计时,通常会通过以下的mol步骤进行设计:首2先电流转换为电压,然后进行电压变换使其适合MCU处理的电压范围。从上≧面﹢?的步骤?看出?电流转+换电压是电流形式输出传感?器设计的一个重点。下文将从简单到复杂进行﹥电?流转电压电路的分析。

本℡?文引用地?址:ht?tp://www.eepw.♀com.cn/arti≌cle/284659?.htm%

  首先,看下经典?的电流转换电压静电㎝电路,√通常′使用一个运放和一个反⊕馈电阻进行设计,如下图所示:

·  ?当设置输入电流源为1Hz电流㏄强/度为1mA时,?在multisim上仿?真结果如下:

?

  从仿真∽的结果上可以看出,该电路?完成了电流与电?压的%转换并进行了信号的1放大。﹣虽然完成了设计?的初衷,当深入◎的分∥析一下,会有另一番风景。

  在电流转换电压??电路中,一个重要的参数就?是灵敏度?,如上图,3经过一个运算放大器将?0?.001A的电流转换为2V的电压,就?可以定义该电路的灵敏度为2∞V/ma≤,也≠就是说电流转换电压的电路,输出3电压大小与电路的灵敏度有关。

  上图的电流转换电压电路的反馈元件是电阻,‖而实际上,可以采用电阻、电容?和电感的各种?≥组⊙?合,其一般的表@达式为:

  V∫o(s)=-Z(s)*I?i(s)≈℃

  在实际使用时,有的时∑候需?要高灵敏度的电流电压转换电路,如果按照上图的电路进行设计,采用大点的反馈元件即可,但是这-也为后续的?设计和方案的一致性埋下了失败的?伏笔:反馈元⊿件?数值越大?,如果㎞精∷度相∏同,那么一致?性会大打折扣。比如对℉于上面的电路,采用5%的1kΩ的电?阻,其有效值∈范?围为950-∠1050Ω,如果换为1MΩ的5%的电阻?,其有效值范围为9?500?-⌒10500Ω。为了解§决类﹤似¬的问题,在实o际的设计中°会?采用T型反馈<网络的电流电压?转﹢换电路,如下如

  利用基尔霍夫电流定律,可以求?得

  Vo=-(1+?R2/R1+R2/R3)*㏒R1*?I∣(i?)

  这样,就可?以利用数值较低的※元件完成灵敏度较高的?电流电压转换电路。利用multisim仿真结果如下:

μ

 = 除了在饭反馈网络上下功?∶夫,还要考虑另外一个因素:运放的输入偏置电流。m

?m  所谓的输入偏置电流就‰是保>证放大器工作在线性范围?,为放?大器提供直流工作??点的电流∵。对于采?用电流转电压?㏑三极管作为运放输入极的运放来说,输入偏置电流就是基极的∴电流?。如果设计高灵敏度的电?流电压转换电路,并*且需要高的输″入电阻,这时可以考虑用JFE?T输入或者MOSF?ET输入的运放。因为JFET是电压控制器件,其输入≮偏×置电流参数是指输入PN结的反向?漏 ?电流,数值?应在PA数量级。电压控制的MOSFET器?件,可以提供更小的输入漏电流。??

  一个常用的?电流电压转换电路应用例子就是光$电探测电路。相信做过光电检测的人对该电路一定不会陌生?。∪另一个?常用±的电流电压转换电路£就是经典的R-2R梯形≡DAC电路。具体?电路*≦设计如下:

  该电路中?,可以通过bn的数值进行开关Sn的开关状态,

  在该电路中,奇数项电㈱阻阻?值为R,偶数项电阻阻值?为2R,此时¥

  ?Vo⊥=-(Rf/R)V?i(b1*2?-1+b㏕2*2-2+…+?bn*2-n?)

?  现在深入的分析运放?U1的两个输入端电流和,将电源Vi和所?有的权电〒阻和开关看做一个黑匣㎎子,利用基尔霍夫电流?定律可知,运放的N和∟P极的电流∮在数学表达上可以ml表示为?

  I?n+Ip=?(1-2-n≒)Vi/R

  在数÷字电路中℅可以表示?为两个状态的?互补形式。

  R-2R梯形DAC㎜¢电路﹣的?优点是设计简单,且?每位权电压变化最小。但?是,也有其设计的难点:运放的N极和P极电压必须最?大限度的接近,否则容易产生线性误差,这在一定程度上影№响了DAC的?精度。为尽∧量减小这一误?差,在实际×的设计中经?常采?用低漂移量的∝运放和?在设计?使总输入失调?误差最小。

?  电路设计本身就是?一个技术和艺术的结合,也是一个由浅入深的经验过程,上面的小文∨是笔者在电?¤路设计中?碰到的和解?决问题得出的?一些£浅见,如有不当?和解释不详的情况,请留言,共同提高。

关于更多电流转电压内容,可以收藏本网页。承认直播 电流转电压电路设计应用

电流转电压电流转电压
本文来自网络,不代表天津五金网立场,转载请注明出处:http://www.mgnqyz.com/mgnqyz/938.html

作者: mgnqyz

联系我们

联系我们

0898-88881688

在线咨询: QQ交谈

邮箱: email@wangzhan.com

工作时间:周一至周五,9:00-17:30,节假日休息

关注微信
微信扫一扫关注我们

微信扫一扫关注我们

关注微博
返回顶部