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1-5V电压转4-20mA的电压转电流，电流出现0.5mA的震荡

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WONDER虎|  楼主 | 2023-7-12 14:35 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
下图是1-5V电压转4-20mA的电压转电流电路，输入电源是1-5V完全线性变动，出现两个问题，1、电流出现0.5mA的震荡；2、电流4-20mA的线性精度比较差，请问该如何优化，谢谢！

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沙发
WONDER虎|  楼主 | 2023-7-12 14:41 | 只看该作者
电源从R5输入，电流从L1输出。

4-20mA.png (31.23 KB )

电路图

电路图

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xch 2023-7-13 11:57 回复TA
自激振荡了 
板凳
zlf1208| | 2023-7-12 15:12 | 只看该作者
本帖最后由 zlf1208 于 2023-7-12 15:16 编辑
WONDER虎 发表于 2023-7-12 14:41
电源从R5输入，电流从L1输出。

思路不对，因此电路的拓扑就不对，去Bing国际版搜索4-20ma circuit design，一大堆，下面黏贴几个电路图










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地板
WONDER虎|  楼主 | 2023-7-12 15:28 | 只看该作者
zlf1208 发表于 2023-7-12 15:12
思路不对，因此电路的拓扑就不对，去Bing国际版搜索4-20ma circuit design，一大堆，下面黏贴几个电路图

...

谢谢，请问思路需改善的点有哪些~

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5楼
zlf1208| | 2023-7-12 15:45 | 只看该作者
本帖最后由 zlf1208 于 2023-7-12 15:50 编辑
WONDER虎 发表于 2023-7-12 15:28
谢谢，请问思路需改善的点有哪些~

1. 输出端的电感电容是引起振荡的主要原因，应避免
2. 检测端最好与输出端分开3. 检测端对地不要浮动

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6楼
WONDER虎|  楼主 | 2023-7-12 17:50 | 只看该作者
zlf1208 发表于 2023-7-12 15:45
1. 输出端的电感电容是引起振荡的主要原因，应避免
2. 检测端最好与输出端分开3. 检测端对地不要浮动
...

目前将L1，C3，C4拆除，电流的震荡缩小为0.4mA，有一定的效果，但还是比较大~~

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7楼
lfc315| | 2023-7-12 17:51 | 只看该作者
感觉C1怪怪的。

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8楼
WONDER虎|  楼主 | 2023-7-12 18:00 | 只看该作者
lfc315 发表于 2023-7-12 17:51
感觉C1怪怪的。

对比了贴上C1 22pF和空贴C1，电流输出的波动几乎相同，可以拆除C1了~

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9楼
lfc315| | 2023-7-12 18:12 | 只看该作者
消振电容，应该加在U2的负输入端与输出端之间，或者U1的负输入端与输出端之间。

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10楼
zlf1208| | 2023-7-13 10:13 | 只看该作者
WONDER虎 发表于 2023-7-12 14:41
电源从R5输入，电流从L1输出。

补偿电容的正确位置




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11楼
WONDER虎|  楼主 | 2023-7-13 10:53 | 只看该作者
zlf1208 发表于 2023-7-13 10:13
补偿电容的正确位置

电路图更新为下图，电流波动变小为0.2mA，帮忙看看还有哪些措施电流波动可以更小，谢谢！

20mA_1.png (36.94 KB )

20mA_1.png

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xmar 2023-7-14 18:38 回复TA
（1）R7下端到地接输出.（2）进一步提高电流恒流特性：增加R1~R4阻值、增加VCC电压、U2改仪表放大器。 
12楼
zlf1208| | 2023-7-13 10:58 | 只看该作者
本帖最后由 zlf1208 于 2023-7-13 11:01 编辑
WONDER虎 发表于 2023-7-13 10:53
电路图更新为下图，电流波动变小为0.2mA，帮忙看看还有哪些措施电流波动可以更小，谢谢！
...

C1是不需要的，在U2的输出和U1的反向输入端间需要串接电阻，如果还有振荡，需要调整串接的电阻和C5的值。
R7下端要接地，不能悬空。

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13楼
GlenX| | 2023-7-13 11:31 | 只看该作者
有示波器看看波形，可以更准确分析故障来源。

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14楼
PPDDPPDD1234| | 2023-7-14 06:29 | 只看该作者
这事很简答，换个运放（其他类型）就可以了。
如果一个不行，再换一个。

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15楼
cooldog123pp| | 2023-7-14 08:15 | 只看该作者
你这仿真电路运行了吗，可以看下最终的效果，和自己设计的预期一样不一样

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16楼
WONDER虎|  楼主 | 2023-7-14 10:58 | 只看该作者
cooldog123pp 发表于 2023-7-14 08:15
你这仿真电路运行了吗，可以看下最终的效果，和自己设计的预期一样不一样 ...

仿真运行了，和预想的一致，实际电路板就震荡起来了

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17楼
zlf1208| | 2023-7-14 11:22 | 只看该作者
WONDER虎 发表于 2023-7-14 10:58
仿真运行了，和预想的一致，实际电路板就震荡起来了

仿真的模型与实际器件不一致或者误差太大所致，但是你可以通过修改电路补偿电路的参数来观察仿真结果的变化趋势，借此为实际电路提供优化的方向。电路振荡就是补偿没有做好的缘故。

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18楼
WONDER虎|  楼主 | 2023-7-14 16:13 | 只看该作者
lfc315 发表于 2023-7-12 18:12
消振电容，应该加在U2的负输入端与输出端之间，或者U1的负输入端与输出端之间。 ...

谢谢，请问这个电容的容值怎么选择？

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19楼
lfc315| | 2023-7-14 16:19 | 只看该作者
WONDER虎 发表于 2023-7-14 16:13
谢谢，请问这个电容的容值怎么选择？

我也不知道具体怎么计算，可以实际试验，原则上在不振荡情况下，越小越好。

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20楼
田舍郎| | 2023-7-14 22:39 | 只看该作者
怎么测出来电流变化的

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