电流电压转换电路图

简介：
本资料提供了一种详细的电流电压转换电路设计方案及其应用说明，包括关键元件选择和参数设定，适用于电子测量与控制系统。 电压-电流转换模块由精密运放与三个晶体管构成的达林顿管电路组成。该转换电路利用了晶体管平坦的输出特性和深度负反馈来使输出电流稳定，其带负载能力强，能够提供0至3A范围内的电流输出。 在这一过程中，输出电流Io通过一个反馈电阻RF产生了一个反馈电压Vf，计算公式为：Vf = V11 - V12。这个电压随后经过R5和R6的分压作用被加到运算放大器的两个输入端上。设运放两端的电压分别为V1和V2，并且Vi是由单片机DAC输出的信号。 由于理想状态下，运放的输入电流几乎为零，同时满足V1 = V2 的条件，则有：\[V_{12}[1 - \frac{R6}{(R2 + R6)}] + Vi\frac{R6}{(R2+R6)}= V_{11}\frac{R1(R1+R6)}{(R1+R5)^2}\] 另外，因为V12 = V11 - Vf，则可得：\[V_{11} \frac{R2}{(R2 + R6)}+\left(\frac{Vi R6-Vf R2 }{(R2 + R6)}\right)= V_{11}\frac{R1}{(R1+R5)}\] 假设电阻值为：\[R_1 = R_2 = 10kW，\] \[R_5 = R_6 = 1kW ，则有：Vf=Vi/10。\] 如果暂不考虑反馈时，则Io可表示为：\[Io=\frac{Vi}{(10RF)}.\] 由此可见，输出电流的标定取决于DAC转换信号所得电压Vi和电阻Rf值。这种变换关系是线性的。 为了减小温度对电路的影响，电阻Rf应由大直径铜丝制作而成，其温度系数非常低（仅为5ppm/℃），并且较大的导体横截面有助于减少温升效应。同时，在选择三个三极管时建议使用功率大的TIP122型号，并且要配备散热片以确保晶体管的正常工作状态。