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2025-01-13 17:19本頁面
【正文】 由上推導(dǎo)， P點(diǎn)的電壓近似等于 N點(diǎn)的電壓，即 Un≈ Up，并假設(shè) R2/R1=R3/R,利用式（ ）和式（ ）相等的關(guān)系，得到 Io=Ui/R，由于輸出電流與輸入電壓反相，不符合設(shè)計(jì)要求，所以也不采用此方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。但是此電路設(shè)計(jì)電路中的負(fù)載沒有接地，即負(fù)載 RL處于浮地狀態(tài)；待變換的輸入電壓 Ui受運(yùn)放的最大共模輸入電壓限制。同相輸入端通過電阻 R1接地， R1為補(bǔ)償電阻，以保證集成運(yùn)放輸入級差分放大電路的對稱性，同向輸入端電阻等于反向輸入端等效電阻，即 R1=R//RL。 表 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案 如圖 Uo與輸入電壓 Ui反相，電阻 RL跨接在集成運(yùn)放的輸出端和反相輸入端，引入了電流轉(zhuǎn)換的基本原理電路。 5 第 2 章 電壓 /電流（ V/I）轉(zhuǎn)換器的制作與調(diào)試 設(shè)計(jì)任務(wù) 熟悉運(yùn)放電路的各種元器件，充分了解并掌握運(yùn)放參考 電路圖，將元器件焊接在電路板上，并按設(shè)計(jì)要求寫出設(shè)計(jì)和調(diào)試過程，設(shè)計(jì)出將 0~10伏電壓信號轉(zhuǎn)換成 0~10毫安電流信號的電壓 /電流轉(zhuǎn)換器，并通過調(diào)試將誤差控制在允許范圍內(nèi)。 學(xué)會(huì)了電流電壓轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)方法和調(diào)試方法， 培養(yǎng)了動(dòng)手能力和實(shí)踐技能， 提高了分析和解決實(shí)際問題的能力。 數(shù)據(jù)記錄表格 如下： 表 數(shù)據(jù)記錄表格 電流信號（毫安） 0 2 4 6 8 10 電壓信號（伏） 理論電壓信號（伏） 0 2 4 6 8 10 改進(jìn)意見與收獲體會(huì) （ 1）改進(jìn)意見：集成運(yùn)放在調(diào)試過程中會(huì)有損壞；電路板上焊孔過小增加了焊接的難度，同時(shí)使焊點(diǎn)不是很牢固，會(huì)發(fā)生斷路的現(xiàn)象；導(dǎo)線過細(xì)使得導(dǎo)線在多次調(diào)試后產(chǎn)生金屬疲勞而折斷； 電路板上元件距離分布不是太合理導(dǎo)致焊接路線的導(dǎo)線雜亂很難檢 測，稍有不注意容易短路造成器件損壞。 (2)參數(shù)測量及誤差分析：了解各個(gè)元器件的工作原理和工作條件，在進(jìn)行安裝電路之前，先確定元器件參數(shù)，以減小實(shí)驗(yàn)中造成的誤差，電路安裝完畢后確定電源，地線的引腳接線是否正確，對通電電路進(jìn)行通電檢查，電源電壓接入177。 在調(diào)試中應(yīng)注意電源正負(fù)極不能接反，防止元器件被燒壞，直流穩(wěn)壓電源電壓不能超過177。再將電流源調(diào)到 Ii=0, 4 調(diào)節(jié)調(diào)零電阻，使輸出電壓為零，如此反復(fù)幾次，使輸出達(dá)到理想狀態(tài)。 得 V 增 =V 調(diào) 2（ Vi 上 Vi 下 ） =V 調(diào) +2*Ii*R 設(shè)右邊 10KΩ可調(diào)電阻上邊電阻為 R 上 ，下邊電阻為 R 下 ，在上邊的差分電路中，因?yàn)?10K200K，故 200KΩ電流作用可以忽略。根據(jù)運(yùn)放虛斷的性質(zhì)有 2 個(gè) 2KΩ電阻上無電流。右邊的 10KΩ是用來調(diào)整增益的，通過調(diào)整增益達(dá)到輸出量程的上限，測出此時(shí)可調(diào)電阻的電勢 V 增 。因在運(yùn)放輸入端是對稱工作的，但在實(shí)際工作中會(huì)出現(xiàn)一定的不對稱性，為了提高精度，應(yīng)加入調(diào)零電路，消除零點(diǎn)誤差。當(dāng)電流在同向端輸入電流時(shí)，將在輸出端產(chǎn)生正電壓。運(yùn)算放大器的引腳接法： 2 接反向輸入端， 3 接同向輸入端， 4 接 15V 電壓， 6 為輸出端， 7 接 +15V 電壓。電路由電阻 R，若干 100KΩ， 200KΩ，2KΩ電阻， 2 個(gè) 10KΩ可調(diào)電阻構(gòu)成。 比較無源 I/V變換和有源 I/V變換，有源 I/V變換在實(shí)際應(yīng)用中更為廣泛，而且可調(diào)性強(qiáng)，便于電路的調(diào)試，所以設(shè)計(jì)中選用有源 I/V變換完成電流電壓轉(zhuǎn)換。利用運(yùn)算放大器進(jìn)行對輸入信號的放大。 表 系統(tǒng) 總體設(shè)計(jì)方案 無源 I/V 變換 無源 I/V變換主要是利用無源 器件電阻來實(shí)現(xiàn)，并加濾波和輸出限幅等保護(hù)措施 圖中 R1和 C構(gòu)成無源濾波電路，即 RC 低通濾波電路，起到濾波的作用；二極管一端加固定電壓 +5V，在另一端若有加至高于 5V電壓，在滿足二極管一定特性的情況下，二極管將正向?qū)?，所以在這里二極管起到了限幅的作用，輸出電壓 V=R2*I，即可使輸入電流轉(zhuǎn)換為電壓形式輸出。目錄 第 1 章 電流 /電壓 （ I/V） 轉(zhuǎn)換器的制作與調(diào)試 ..................................................... 1 設(shè)計(jì)任務(wù) .......................................................................................................... 1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案 .......................................................................................... 1 無源 I/V 變換 ....................................................................................
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