运放专题：电压电流转换

电压电流转换

电压/电流转换即V/I转换，是将输入的电压信号转换成满足一定关系的电流信号，转换后的电流相当一个输出可调的恒流源，其输出电流应能够保持稳定而不会随负载的变化而变化。一般来说，电压电流转换电路是通过负反馈的形式来实现的，可以是电流串联负反馈，也可以是电流并联负反馈，主要用在工业控制和许多传感器的应用。

常用电压转电流电路

一、
电路结构：
这是一种较为常用的电压转换电流电路，也是一款恒流源电路。它由一个运放、一个三极管（也可以是MOS管）以及若干电阻构成，结构简单易懂。其输出电流为Iout= Vref/Rs

仿真分析：
先进行仿真，参考上面的电路结构搭建如下图所示仿真电路：
运放采用：OPA2363
VS1 为直流电源 2.5V
R6 为精密电阻250R
RL 为负载

可以看出电路输出电流为9.9mA,与理论电流值 2.5V/250R= 10mA 相差较小

采用直流参数扫描，看一下10mA电流的带负载能力：10mA下，电路带载能力最大为2.06K

二、
电路结构
这种结构的电压电流转换电路是书本上经常那提到的一种结构，结构稍复杂些。其输出电流I=Ui/R3

然而这种结构的电路不常用，多使用上面路电路的变形：如下图
输出电流为：1.65V/165R= 10mA
这里三极管和运放组合起到扩流的作用，毕竟运放输出电流能力有限。

看下此中电路结构的带负载能力:10mA 最大带载为3.55K

集成的电压电流转换器

XTR111 是一款精密的电压电压电流转换电路：
数据手册给出的参考电路：