電壓-電流轉(zhuǎn)換電路及理論分析

電壓-電流轉(zhuǎn)換模塊由精密運放與三個晶體管組成的達林頓管電路構(gòu)成。轉(zhuǎn)換電路利用晶體管平坦的輸出特性和深度負(fù)反饋電路使輸出電流穩(wěn)定，如圖所示，此V/I轉(zhuǎn)換電路的帶負(fù)載能力強，電流輸出范圍達03A。輸出電流Io經(jīng)反饋電阻RF得到一個反饋電壓Vf，Vf= V11-V12，通過R5、R6加到運算放大器的兩輸入端，設(shè)運放兩端的電為V1、V2，Vi由單片機DAC輸出。因為理想運放的輸入電流約等于零，且V1=V2，則：

　　V12[1-R6/(R2+R6)]+ViR6/(R2+R6)=V11R1(R1+R6)

　　由于V12 =V11-Vf，則：

　　V11R2/(R2+R6)+(ViR6-VfR2)/(R2+R6)=V11R1/(R1+R5)

　　令R1=R2=10kW，R5 =R6 =1kW，則有Vf=ViR6/R2=Vi/10

　　若暫不考慮反饋時，Io=Vi/(10Rf)由此可見，輸出電流的標(biāo)定由D/A轉(zhuǎn)換所得輸出電壓Vi和Rf的阻值決定，成線性變換。Rf由大線徑銅絲制作，其溫度系數(shù)很小(5ppm/℃)，大線徑可以使其溫度影響減至最小。3個三極管應(yīng)選用大功率管TIP122，且使用散熱片，以保證管子工作在線性區(qū)。

V/I轉(zhuǎn)換電路圖