无聊中,仔细分析下~~
楼主前面提到,“当流过R2的电流超过15ma时”,也不知楼主你究竟需要的最大电流是多大,不过你考虑过LM358的输出电流和电压范围没有?还有那个VCC的值,对你的设计也有很大影响的。可惜你没有给出更详细的东西。
1、第一个运放构成了个改进的 howland 电流源,这是个性能非常优异的电流源,这一点上楼主的选择是很不错的。不过可惜双向的特性在这里用不上。。
又仔细看了下,电路不对,运放输入端搞反了~~电流不可调····这个楼主自己查查资料。。
2、电流-->电压转换,这个倒是典型的 I/V 转换电路,
接地的R3,怎么也没搞明白是做什么用的,即便当前端的线路断开,此时运放也仍构成了个电压跟随器,而不会开环。
VCC的作用是偏置,调节输出电压偏移用的。话说这个用个电压参考源比较好吧?
作为测量部分,往往都要送进ADC,而带ADC的MCU一般最高也就5V输入,可以假定这个VCC为5V,那么为了保证线性工作,U1:A的反相输入端最高也就是5V,假定R2的电流为20mA(猜测:楼主可能是在搞4~20mA电流环。),那么在电流正向输入时,R2压降 = 20mA*250ohm=5V,运放输出要为0才可以,但是别说实际运放不可能这么理想,即便是仿真,也要在30mV多。(刚从几个LM358的模型中随便选了个仿真了下,在输入电流17mA时就开始出现非线性了)。
解决的办法:
1、为运放提供负电源。-1V就足够。
2、增大VCC。但这样不满足ADC输入范围,可以在输出用电阻分压,或增加个运放进行变换。
3、干脆把250ohm的R2改为小一些的阻值,比如200。虽然说输出电压范围会变小,不过有ADC啊,分辨率可是不变的,用软件处理下就OK。
4、俺能想到的最后一种办法,楼主用I/V变换,是反相电路,随着输入电流增大,电压会减小··趋向于0。那么可以把输入电流方向改一下,这样I/V变换就会变得相当容易。不过前面的电流源的方向也要变了,嗯,成了电流陷。
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