电路的功能
双线传输的4~40ma模拟信号电流,若要单纯地转换成电压,只用一个250欧的电阻就可转换成1~5v的电压。本电路用在高噪声电路中可起到隔离作用,它把电流转换成0~10khz的频率,然后可廉价的光耦合器输出,如再在信号接收级配置适当的定时基准,并对单位时间内的平均脉冲娄进行计数,即可完成模拟数字转换。
电路工作原理
本电路由两部分组成,即电流-电压转换部分和用v-f转换器把电压转换成频率部分,电流-电压转换采用一个250欧的电阻r1,在其两端产生电压,再用op放大器1把该电压变为0~-10v,所以反相放大倍数应为2.5倍。
电流为4ma时,为了使a1的输出为0,必须采用置偏电路,可在同相输入端施加电压形成置偏。如不用置偏的方法,则把同相输入端接地,a1的放大倍数取2,也能转换成2~10khz的频率输出。
v-f转换器采用ns公司的lm331,其内部详细结构在该公司的产品手册中已有介绍。为了改善线性,加了op放大器a2,它是电流输入型的,满量程为0~100ua,因此,根据输入电压范围,r5的阻值应为100k,反馈环路中,c2的作用是保持环路稳定,其容量根据输入信号的范围选定。
a3的引线6用来选定基准电压,因为、唱段是把+vcc进行对半分压,所以不一定为10k,旁路电容c1的容量也不一定取该值。v-f转换器的最高振荡频率由r10和c3决定,要改变频率可用vr2改变基准电压或r10串联可变电阻的办法实现。
输出端是开路集电极,可直接驱动光耦合器的发光二极管。接通时的电流if由r12决定,if=(v-vf)/r12,约为8.6ma。
元件的选择
光耦合器tlp521的响应速度不高,只可传输30~50khz的信号,如在0~100khz的v-f转换器中使用,c3的电容量应取330pf,光耦合器也应换成高速型的6n136。图中带★标记的电容与振荡频率漂移有关,应尽量选用温度系数小的新产品,如浸入式云母电容。
调整
没有电流发生器时,也可在输入端输入1~5v的电压。带★标记的失调调节因使用目的而异应调到输入电压为0时,v-f转换器以最低频率振荡。调节vr2、vr3的任何一个均可改变放大倍数,vr2用来选择放大器a1的频定额输出vr3用来选定最高频率。 来源:人生如梦