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几种V/I转换和恒流源电路图的比较
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作者：oldzhang 栏目：电路欣赏 | |
这几种电路都可以在负载电阻RL上获得恒流输出 第一种由于RL浮地,一般很少用 第二种RL是虚地,也不大使用 第三种虽然RL浮地,但是RL一端接正电源端,比较常用 第四种是正反馈平衡式,是由于负载RL接地而受到人们的喜爱 第五种和第四种原理相同,只是扩大了电流的输出能力,人们在使用中常常把电阻R2取的比负载RL大的多,而省略了跟随器运放 第六种是本人设计的对地负载的V/I转换电路 后边两种是恒流源电路 对比几种V/I电路,凡是没有三极管之类的单向器件,都可以实现交流恒流,加了三极管之后就只能做单向直流恒流了.当然可以用功率放大器扩展输出电流. 第四和第五种是建立在正负反馈平衡的基础上的,电阻的误差而失去平衡,会影响恒流输出特性,也就是说,输出电流会随负载变化 而其他几种电路中电阻的误差只会影响输出电流的值,而不会影响输出特性 如果输出电流大,或者嫌三极管的集电极电流和发射极电流不相等,可以把三极管换成MOSFET * - 本贴最后修改时间：2005-10-19 22:21:51 修改者：oldzhang
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| 作者： tuwen 于 2005-9-17 9:47:00 发布： “加了三极管之后就只能做单向直流恒流了”这句话不对 用PNP/NPN互补三极管驱动可以实现交流恒流。 | |
| 3楼： | >>参与讨论 |
| 作者： oldzhang 于 2005-9-17 11:00:00 发布： 其电路应该和运放直接输出类似 但是存在交越失真,不如采用BUF634之类的功率放大器对运放输出扩流,如果对地负载要使用正反馈平衡式 * - 本贴最后修改时间：2005-9-17 22:22:35 修改者：oldzhang | |
| 4楼： | >>参与讨论 |
| 作者： oldzhang 于 2005-9-19 9:09:00 发布： 一个电子线路竞赛者的V/I转换图分析 这次参加电子线路大赛的同学拿着他的V/I转换图给我看,我问他设计的思想,他说从网上搜来的,我分析发现,和我们这里图中的第5个图的原理一样,只是省去了跟随器运放,使用时要注意条件:R2>>RL时,R2的分流作用就可以忽略不计了,可以省去跟随器,原理还是正反馈平衡式,这个电路的缺点是:电阻值匹配的误差会影响输出负载变化的恒流特性. 在上边的图中除了4,5图以外,其他电路中电阻的误差只会影响输出电流的大小,不会影响负载特性:也就是负载变化,输出电流不变化. * - 本贴最后修改时间：2005-9-19 17:14:03 修改者：oldzhang | |
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| 作者： JAWIN88 于 2005-9-19 11:07:00 发布： 不错，好东西值得收藏 | |
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| 作者： hjj12 于 2005-9-20 0:25:00 发布： 这次电子设计大赛时我们的做的数控电流源电路。 电路是完全自己设计的，用的电路和第一种差不多，只是扩流电路用了S类功放。电路的特点是 前级运放 和 后级的扩流电路 是在电路结构上看并联推动负载的（实际上前级并不提供电流的）。效果还不错，电源纹波20－30mV时输出纹波电流为0.12mA。我们得了148分（满分是150），分数刚下为自己都不太敢相信。可惜我的电脑刚重装过系统，Protel DXP 还没有安装好，发不了电路图了。过几天再说，现在有点忙。 | |
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| 作者： dgun 于 2005-9-20 14:14:00 发布： 建议 作为恒流源，看不同应用，我觉的第四种加以改进的话，有点实用价值，主要是考虑几点： 1，输出要4象限 2，可以小电流（〈uA级）或大电流输出 3，输出阻抗大 4，电压变化范围大 5，成本底 6，稳定，不容易震荡 7，安全，恒流源float时会出现高电压，没有钳位容易打坏其他部件。 | |
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| 作者： oldzhang 于 2005-9-20 23:09:00 发布： 谢谢hjj12,希望能看到你的图 | |
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| 作者： MLH203242 于 2005-9-21 22:39:00 发布： 第四个，应该是R1=R3，R2=R4吧 | |
| 10楼： | >>参与讨论 |
| 作者： lai832 于 2005-9-22 0:42:00 发布： 蛋里出骨头... 作为恒流源，看不同应用，我觉的第四种加以改进的话，有点实用价值，主要是考虑几点： 1，输出要4象限 在恒流源里的应用太少了... 应是在V/I里的要求的吧... | |
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| 作者： xzhhc 于 2005-9-22 14:03:00 发布： 好 有点实用价值 | |
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| 作者： hjj12 于 2005-9-22 23:52:00 发布： 怎么上传图片的？ 怎么上传图片的？ * - 本贴最后修改时间：2005-9-22 23:53:23 修改者：hjj12 | |
| 13楼： | >>参与讨论 |
| 作者： oldzhang 于 2005-9-23 23:13:00 发布： 在我要发言中可以上传图片 我可以帮你上传,请hjj12把图片发到我的邮箱 oldzhang126126@126.com | |
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| 作者： jiangyu 于 2005-9-24 14:47:00 发布： 图４电路的条件是Ｒ３／Ｒ４＝Ｒ１／Ｒ２ 我计算且仿真了，图４电路的恒流条件确实是R3/R4＝R1/R2 而且输出电流为：I=(R2/R1)(V/Rs) * - 本贴最后修改时间：2005-9-24 14:55:37 修改者：jiangyu | |
| 15楼： | >>参与讨论 |
| 作者： hjj12 于 2005-9-24 22:44:00 发布： to oldzhang 电路已发到你的邮箱 * - 本贴最后修改时间：2005-9-24 22:45:50 修改者：hjj12 | |
| 16楼： | >>参与讨论 |
| 作者： oldzhang 于 2005-9-25 14:58:00 发布： hjj12电子线路大赛的压控恒流源电路图 我帮hjj12把他电子线路大赛的图传上来,谢谢hjj12.另外他付了下面一段话: 说明一下 大绿框里面的是S类功放构成的扩流电路，小红框里面的是一欧的康铜电阻，大红框里的是接负载电阻、电压表和电流表的接口。OP77构成一个压控电流源，NE5532构成输出过压保护。 我觉得这次我们可以做好的一个重要原因是前后级独立供电，前级（OP77构成的电流源电路）用LM317/337稳压后供电，后级（S类功放）则交流电整流后加一级RC滤波后供电。 这个电路其实还有很多不稳定的地方，当部分元件坏掉的话（例如忘了焊上去），或前后级只有一级供电，可能导致S类功放的输入电桥失衡，这样的话就可能烧掉前级运放或电桥电阻。所以如果真的要用的话还要加上一个电桥失衡保护电路。 * - 本贴最后修改时间：2005-9-25 15:02:54 修改者：oldzhang
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| 作者： jiangyu 于 2005-10-1 0:19:00 发布： 请教运放输出电流扩展电路 请教hjj12大侠,图中U6(OP77)的输出电流经过两个8550和8050三极管扩展以后,输出电流能达到多少?能否达到这两个三极管的最大电流1A.这种输出扩展电路的输出电流能达到多少? 另外,请教各位高手,下面这个V/I转换电路图如何分析,输出电流如何计算? * - 本贴最后修改时间：2005-10-1 15:06:42 修改者：jiangyu
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| 作者： wuw 于 2005-10-7 9:33:00 发布： 受益匪浅 好帖子顶一下 | |
| 19楼： | >>参与讨论 |
| 作者： tjsheep 于 2005-10-7 15:09:00 发布： 挑一个小骨头，：） 第六种对地负载的V/I转换电路，在科学出版社最近出版的一套小日本的书中，书名好像叫《op放大电路设计》中有同样的叙述，本来这个就是第五种的电路n型和p型组合而成，可能oldzhang大虾与小日本的设计不谋而合了 | |
| 20楼： | >>参与讨论 |
| 作者： david314 于 2005-10-7 21:15:00 发布： 不错 楼上兄弟的电路和我弄的一样 电流大概可以达到1.87A左右 基本达到比赛要求 不过 hjj12 的电路更好 考虑的更加全面一些 如果能点看到就好了 还有楼主的东东也不错啊 总结的基本全了 不过我们的电路有个问题就是扇热 我们被、扣分也就因为这里 善热片没法加上去 就算你能打到要求 也不能、稳定运行长时间 所以还是hjj12的比较好 | |
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| 作者： yadog 于 2005-10-7 23:44:00 发布： mark | |
| 22楼： | >>参与讨论 |
| 作者： oldzhang 于 2005-10-17 23:02:00 发布： 真没看到过小日本的那本《op放大电路设计》书 * - 本贴最后修改时间：2005-10-19 21:36:29 修改者：oldzhang | |
| 23楼： | >>参与讨论 |
| 作者： iC921 于 2005-10-17 23:41:00 发布： 问... 第四和第五种是建立在正负反馈平衡的基础上的,电阻的误差而失去平衡,会影响恒流输出特性,也就是说,输出电流会随负载变化 >>既然“”，算人什么V/I转换？ 而其他几种电阻的误差只会影响输出电流的值,而不会影响输出特性 >>自相矛盾吧？ | |
| 24楼： | >>参与讨论 |
| 作者： irontroop 于 2005-10-18 10:14:00 发布： 大家辛苦了。。 不错的贴子。 | |
| 25楼： | >>参与讨论 |
| 作者： ljd166 于 2005-10-18 13:40:00 发布： MY WORD 第四个图的电流应该是Vi/RS | |
| 26楼： | >>参与讨论 |
| 作者： usstll 于 2005-10-19 15:31:00 发布： 好帖，顶了！ | |
| 27楼： | >>参与讨论 |
| 作者： usstll 于 2005-10-19 16:19:00 发布： 请问(但是频率不高)指的是频率范围大致是多少？ | |
| 28楼： | >>参与讨论 |
| 作者： javie 于 2005-10-19 16:41:00 发布： 啃骨头中... 肉也不少 | |
| 29楼： | >>参与讨论 |
| 作者： oldzhang 于 2005-10-19 21:14:00 发布： 正负反馈平衡式恒流源是建立在"电阻平衡"的基础上的 如果电阻的平衡关系有误差,误差越大,输出电流随负载变化越大 如果电阻的平衡关系的误差很小,输出电流随负载变化就很小 to iC921 对不起,是我把其他几种"电路的"电阻..."电路"字误打丢了.已经改了. TO ljd166 除了最后两个图,其它的V/I转换的输出电流大小都是和输入电压V呈正比例,和电阻RS成反比例,图4的那4个电阻如果只是满足图(R1/R2)=(R3/R4),输出电流等于 I=(R2/R1)(V/RS) * - 本贴最后修改时间：2005-10-19 21:41:14 修改者：oldzhang | |
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| 作者： hdif 于 2005-10-19 23:30:00 发布： 挺不错的单元电路 | |
| 31楼： | >>参与讨论 |
| 作者： oldzhang 于 2005-11-2 17:09:00 发布： 看技术交流栏目的"电压-〉电流转换电路（有图）"帖子有感 zhangjins 发表于 2005-8-26 19:13 技术交流 多谢各位参与，我来做个简短总结 oldzhang 和asunmad提供的电路都是好电路，我做过试验了。为了提高精度要是再做一些修改就更好了（我做的改动如下）。这两个电路中oldzhang的电路反映速度大于asunmad的电路，可能是由于asunmad的电路主要是需要通过正负反馈达到平衡需要一定时间，而oldzhang的电路主要是需借助运放的虚短原理传递电压，通过虚短原理又不吸取电流的缘故吧。 在这里我无法贴图，可能是级别不够。要是需要改正后的图，请发邮件到yuxiang5401@sina.com zhangjins把正负反馈平衡式电路的简化电路和这里的电路6进行了对比. | |
| 32楼： | >>参与讨论 |
| 作者： oldzhang 于 2005-11-6 21:52:00 发布： 差分电压/电流转换电路 满足R1/R2=R3/R4时,有: 负载RL上的电流I=(V2-V1)/R3 如果V1=0,输入电压V=V2 称为 Howland 电流泵,是一种v/i转换电路 如果V2=0,输入电压V=V1 称为 负阻抗式V/I转换,当输入电压大于0时,输出电流小于0,表示输出电流和图中所标的电流方向相反. * - 本贴最后修改时间：2005-11-6 22:04:04 修改者：oldzhang
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| 33楼： | >>参与讨论 |
| 作者： yadog 于 2005-11-8 19:10:00 发布： re 经典帖子哦 顺便说下 小日本的书真的不错哦 | |
| 34楼： | >>参与讨论 |
| 作者： guorock 于 2005-11-9 9:02:00 发布： 学习中。。。 | |
| 35楼： | >>参与讨论 |
| 作者： awey 于 2005-11-11 13:43:00 发布： 好贴别沉了，顶起来 | |
| 36楼： | >>参与讨论 |
| 作者： oldzhang 于 2005-11-11 23:03:00 发布： 《OP放大电路设计》 to yadog 你说的小日本的书是不是这本 《OP放大电路设计》 从重视再现性设计的基础到实际应用 〔日〕冈村廸夫 著 王 玲 徐 雅珍 李武平 译 徐雅珍 校. ISBN7-03-013395-1. B5 定价：35.00元. * - 本贴最后修改时间：2005-11-21 23:07:29 修改者：oldzhang | |
| 37楼： | >>参与讨论 |
| 作者： sillboy 于 2005-11-12 9:32:00 发布： 好帖,学习中 | |
| 38楼： | >>参与讨论 |
| 作者： jiangyu 于 2005-11-16 14:52:00 发布： 小日本的这本书在西安哪里能买到? | |
| 39楼： | >>参与讨论 |
| 作者： oldzhang 于 2005-11-18 8:51:00 发布： 《OP放大电路设计》的书西安小寨十字汉唐书城有 | |
| 40楼： | >>参与讨论 |
| 作者： zhaoys 于 2005-11-18 10:15:00 发布： to jiangyu 电路为反相输入，电流并联负反馈方式 公式 Iout≈R3/R2RfVin 一般R1=R2,R3=R4，Rf，RL,要远小于R3 * - 本贴最后修改时间：2006-1-3 16:26:01 修改者：zhaoys | |
| 41楼： | >>参与讨论 |
| 作者： oldzhang 于 2005-11-18 13:45:00 发布： 楼上,你链接的图在你的硬盘上,我们怎么能打开呢 | |
| 42楼： | >>参与讨论 |
| 作者： eaglefan 于 2005-11-18 14:16:00 发布： to jiangyu 图中R1,R2,R3,R4应该相等,这样加在Rf上的电压就等于Vin,流过RL的电流就等于流过Rf的,即RLi=Vin/Rf | |
| 43楼： | >>参与讨论 |
| 作者： lym0739 于 2005-11-18 17:18:00 发布： 顶 果然是一个不错的地方 | |
| 44楼： | >>参与讨论 |
| 作者： spingwei 于 2005-11-18 22:19:00 发布： 搂主和各位同仁能否把参数提供出来呢，用在工业上那个更合适呢 搂主和各位同仁能否把参数提供出来呢，用在工业上那个更合适呢 我现在要用4-20毫安的信号控制一个电动阀的开度，有没有合适的电路呢。 本人打算用单片机通过DAC0832变成线性电压1-5v，然后再变换成4-20毫安的电流信号控制电动阀。 有没有合适的电路呢 特别是用过类似控制的朋友请提供，小弟在此拜谢！ 谢谢 王 spring_wei@163.com | |
| 45楼： | >>参与讨论 |
| 作者： oldzhang 于 2005-11-19 20:13:00 发布： 1-5v转化为4-20MA的电路 用电路图3,电阻RS取250欧姆 如果用图6,电阻RS取250欧姆,其它电阻取10K欧姆 | |
| 46楼： | >>参与讨论 |
| 作者： wolfererer 于 2005-11-21 15:40:00 发布： 顶哈~ 虽然偶看不懂，但是光看这点击数就能看出来是好贴 好贴就不能不顶 最后向oldzhang这样的好人致敬 | |
| 47楼： | >>参与讨论 |
| 作者： twinstars 于 2005-11-21 16:29:00 发布： 我用的是第四种电路 我用的是第四种正反馈平衡式，输入电压为200KHz左右的正弦波，产生一个交流恒流源，在仿真过程中，发现运放的选择和外围电阻的选择要求比较高，电阻和运放都要求精度较高，否则输出电流随负载变化比较大！ 不知各位有没有遇到这样的情况？大家一起讨论！嘿嘿 | |
| 48楼： | >>参与讨论 |
| 作者： qqwjwww 于 2005-11-22 21:11:00 发布： 后面三种如果功率电源电压高于运放工作电源压又该如何考虑? | |
| 49楼： | >>参与讨论 |
| 作者： oldzhang 于 2005-11-27 17:04:00 发布： RE 几种V/I转换和恒流源电路图的比较 TO 楼上 什么是 如果功率电源电压高于运放工作电源电压 | |
| 50楼： | >>参与讨论 |
| 作者： xinxiaojun 于 2005-11-29 16:03:00 发布： jiangyu 兄弟的图我见过,也分析过 我记得在机电类规划教材,<<过程控制与仪器仪表>>中有这么个电路图. 原理很简单.你用简单的虚短和虚断就能搞定.我分析过的 | |
| 51楼： | >>参与讨论 |
| 作者： zzhenhuan 于 2005-12-1 15:17:00 发布： 第四种比较实用 值得收藏 | |
| 52楼： | >>参与讨论 |
| 作者： zhaoys 于 2006-1-3 16:38:00 发布： 也传个图，用在工控上的，效果不错 也传个图，用在工控上的，效果不错，输出４～２０ｍＡ的
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| 53楼： | >>参与讨论 |
| 作者： wangzz_624 于 2006-1-15 21:57:00 发布： 运放选择？ 引用twinstars的 “发现运放的选择和外围电阻的选择要求比较高，电阻和运放都要求精度较高，否则输出电流随负载变化比较大！” 我也是的。在实验的过程中，用的是jiangyu 的电路。 运放用的是LM358。。怎么也出不来。请问 贴的这些图中，运放有什么要求？应该怎样选择运放？谢谢先～～ | |
| 54楼： | >>参与讨论 |
| 作者： iC921 于 2006-4-28 18:28:00 发布： ding一下 | |
| 55楼： | >>参与讨论 |
| 作者： twinstars 于 2006-5-31 8:47:00 发布： 第四种方案的等效输出阻抗计算 我打算用第四种方案作一个压控交流恒流源（mA级），一般来说作为一个恒流源了,可以等效为一个交流电流源和一个电阻的并联，这个电阻最好是越打越好。 想请问一下，该恒流源电路的等效输出阻抗如何计算，顺便也讨论一下由运放构成的电路的一般性等效输出阻抗计算方法？ 非常感谢~ | |
| 56楼： | >>参与讨论 |
| 作者： afanti 于 2006-10-4 15:40:00 发布： 好贴 好贴，实在是太好了，顶上去。 | |
| 57楼： | >>参与讨论 |
| 作者： gegegegeda 于 2006-12-19 0:18:00 发布： 学习2 学习2 | |
| 58楼： | >>参与讨论 |
| 作者： gegegegeda 于 2007-2-1 18:20:00 发布： 学习 学习 | |
| 59楼： | >>参与讨论 |
| 作者： qmwlsitno0 于 2007-2-6 18:38:00 发布： 顶 专业从事单双面 pcb.电路板.线路板加工 我们以 低价位 重信誉 免开板费 一小块线路板也能做 ,小批量定制.保证质量．速度更快 。全心全意为您服务,让您的电子梦想插上一对翅膀！欢迎个人团体定做 相关技术参数： 光刻工艺线路精度0.1mm以上 钻孔0.65mm以上 金属化铜过孔 焊接性好 环氧基板材表层网印阻焊绿油 让您设计电路瞬间实现 只需一个电话完成单位全称：山西阳高圣源电子器材服务部地址山西省大同市阳高县新华一路 131号王藻收邮编038100联系电话0352-6621109手机13327521386样品网址http:pcbsx.photo.163.com博客电子邮件pcbsx@163.com QQ在线576959214办理邮购 全免费定做PCB线路板尺寸4X4cm我们评选出您的PCB文件出给予全免费制做网址http://pcbsx.photo.163.com网易博客 活动!推出全免费定制双面线路板样品,尺寸4X4cm以内 数量有限.望支持回帖,以站内短信确寸认身份投递 相关技术参数请访问网址http://pcbsx.photo.163.com博客 | |
| 60楼： | >>参与讨论 |
| 作者： 海鸥 于 2009-7-26 21:02:48 发布： 好东西，顶起！值得学习 | |
| 61楼： | >>参与讨论 |
| 作者： XIAOCAI 于 2009-8-31 13:22:35 发布： 学习了,好贴,好人那------- | |
| 62楼： | >>参与讨论 |
| 作者： 1111 于 2010-7-1 17:27:52 发布： 因为要做个单晶硅传感器的激励源，恒流在800uA左右，对精度要求不高，但要求稳定性高，首先试了图4（原因也是看到那么多的优点），但太不理想了，后来试了图8，还可以，但温度稳定性不理想，而且受电源波动影响，把VCC和电压源改掉后基本还可以，试验继续中。 | |
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