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概述

雙線傳輸的4~40MA模擬信號電流,若要單純地轉換成電壓,只用一個250歐的電阻就可轉換成1~5V的電壓。本電路用在高雜訊電路中可起到隔離作用,它把電流轉換成0~10KHZ的頻率,然後可廉價的光耦合器……

雙線傳輸的4~40MA模擬信號電流,若要單純地轉換成電壓,只用一個250歐的電阻就可轉換成1~5V的電壓。本電路用在高雜訊電路中可起到隔離作用,它把電流轉換成0~10KHZ的頻率,然後可廉價的光耦合器輸出,如再在信號接收級配置適當的定時基準,並對單位時間內的平均脈衝婁進行計數,即可完成模擬數字轉換。
電路工作原理

圖 TL082組成的4-20MA轉換成10KHZ的電流頻率轉換電路圖
本電路由兩部分組成,即電流-電壓轉換部分和用V-F轉換器把電壓轉換成頻率部分,電流-電壓轉換採用一個250歐的電阻R1,在其兩端產生電壓,再用OP放大器1把該電壓變為0~-10V,所以反相放大倍數應為2.5倍。
電流為4MA時,為了使A1的輸出為0,必須採用置偏電路,可在同相輸入端施加電壓形成置偏。如不用置偏的方法,則把同相輸入端接地,A1的放大倍數取2,也能轉換成2~10KHZ的頻率輸出。
V-F轉換器採用NS公司的LM331,其內部詳細結構在該公司的產品手冊中已有介紹。為了改善線性,加了OP放大器A2,它是電流輸入型的,滿量程為0~100UA,因此,根據輸入電壓範圍,R5的阻值應為100K,反饋環路中,C2的作用是保持環路穩定,其容量根據輸入信號的範圍選定。
A3的引線6用來選定基準電壓,因為、唱段是把+VCC進行對半分壓,所以不一定為10K,旁路電容C1的容量也不一定取該值。V-F轉換器的最高振蕩頻率由R10和C3決定,要改變頻率可用VR2改變基準電壓或R10串聯可變電阻的辦法實現。

元件的選擇
光耦合器TLP521的響應速度不高,只可傳輸30~50KHZ的信號,如在0~100KHZ的V-F轉換器中使用,C3的電容量應取330PF,光耦合器也應換成高速型的6N136。圖中帶★標記的電容與振蕩頻率漂移有關,應盡量選用溫度係數小的新產品,如浸入式雲母電容。
調整
沒有電流發生器時,也可在輸入端輸入1~5V的電壓。帶★標記的失調調節因使用目的而異應調到輸入電壓為0時,V-F轉換器以最低頻率振蕩。調節VR2、VR3的任何一個均可改變放大倍數,VR2用來選擇放大器A1的頻定額輸出VR3用來選定最高頻率。

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