电压转电流恒流源电路原理知识详解
导读:
上图中 Vin 为电压输入端,节点 b 为电流输出端,RL是模拟负载。
推导过程:
根据“虚断”的概念
由下一条反馈支路得到 Vb = 2 * V3 - Vin ①
由上一条反馈支路得到 Va = 2 * V2
根据“虚短”可知 V2 = V3,所以 Va = 2 * V3 ②
列b 点的节点电流方程:IL = Vb / RL = [Va - Vb] / R10 + [V3-Vb] / R8
将①、②代入,得到:IL = Vin / R10 + (Vin - V3) / R8
因为 R8 >> R10,忽略后项,得到负载电流:IL = Vin / R10
可以看出负载电流是与负载大小无关的表达式
如将标准的 0-10V 电压信号转换为 0-20mA 的标准信号,只须令 R10 = 500Ω。同理,如转换 0-5V 的电压信号,令 R10 = 250Ω。
带载能力:
带载能力取决于Q2允许承受的电流和 VCC 的供电能力,以典型的工业标准信号 0-10V 到 0-20mA 的转换为例,Q2 至少要能承受 20mA 电流(一般的三极管都能满足),VCC 电压最小 18V。
实际应用中可将反馈电阻 R8 换成了运放电压跟随器,反正 LM258 是双运放,另一路空着也是空着,不用白不用。
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