I-V、V-I转换电路设计报告 - 图文

I-V、V-I转换电路设计报告

成 员：X、Y、Z 组 别：第6组 日 期： 2011-7-29

华南农业大学工程学院

摘 要

本设计主要采用了OP07运算放大器，利用运放的知识，设计了V-I,I-V转换电路，本文对电路的分析，元器件的选择以及电路参数的计算都做了详细的介绍。电路基本达到了所要设计的指标。

关键字：V-I，I-V，OP07运算放大器

Abstract

This design mainly adopts the OP07 amplifier. We use the knowledge of amplifier and design the V-I, I-V switch circuits. This paper makes a particular introduce of the analysis to the circuit, the choice of parts and the calculation of the circuit’s parameter whole.

.The circuits reach the target which we want to design as a

Keyword: V-I，I-V，OP07 amplifier

1、 方案设计

1.1 I-V转换电路设计

如下图，采用如下I-V转换电路:

图 1 I-V转换电路

电路的运放我们采用的是OP07,输入的恒流源4~20mA由电压源与电阻产生，运放一构成反向放大器，输出电压为-2~-10V，运放二构成加法电路，D为稳压管，通过调节稳压管上的可调电阻，可以使运放二的V0输出电压范围是-10V~10V。.

1.2

V-I转换电路设计

如下图，采用如下V-I转换电路:

图 2 V-I转换电路

输入端Vi的电压为0~10V,由+12经电位器分压获得，运放一构成反相放大器，输出端的电压为-0~-1.6V,通过运放二，在R12处输出电流为 4mA~20mA。其中晶体管起，稳定电流的作用，增强了带负载能力。

2、 参数选择依据 2.1 I_V转换电路

本电路是要将4mA~20mA的输入电流转换成-10V~10V的输出电压，利用500Ω的电阻R0将输入电流转化为电压看待， 4mA时对应电压2V， 20mA对应电压为10V，这个电压由一个分压电路获得，之后的第一级运放电路利用一个增益为1的反相放大器将2V~10V的电压变为-2V~-10V，选取R1=R2=10KΩ，根据电压跟随原理，R3+Rop1应该等于10.5KΩ，选R3=5KΩ，Rop1选10KΩ的电位器，通

过调整Rop1使运放输出为-2V~-10V，变化范围为-2-（-10）=8V。而最终输出应为-10V~+10V，变化范围10V-(-10V)=20V，故第二级增益为20V/8V=2.5倍，又输入电流为12mA时，A1输出电压为-12mA×500Ω=-6V.此时要求第二级输出为0V，故需要在第二级反相输入端加入一个+6V的直流电压，D1采用参数为9V的稳压管，A2运放采用反相加法器，增益为2.5倍。

根据公式

(Vin2-0)/R5+(V(+6V)-0)/R6=(0-Vo)/(R7+Rop2)

算得 R7+Rop2=25K，R7=10K，Rop2用20K的电位器调整，最终输出电压为-10V~10V。

通过Pispice进行仿真的原理图以及仿真图如下：

图 I_V转换电路的Pispice原理图

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