电压电流转换电路[通俗易懂]

大家好，又见面了，我是你们的朋友全栈君。

前言：昨天看到一篇介绍输出4~20mA电流电路的文章。作者首先介绍了两个直接用运放和三极管搭起来的电路，但并没有给出原理介绍，然后给出了第三种使用集成芯片的电路，并推荐大家使用。不可否认，作为商业产品，集成电路性能优异且更加稳定，方便工程师使用。但是笔者却突然想到了前几天某公司被美国商务部制裁的事件，如果中国的工程师都是“拿来主义”，只会照着参考电路做设计，我们就会永远受制于人，而且对工程师的成长也没有好处。为此，本着学习的态度，将两个电路原理分析如下，并记录于此，希望各位同行批评指正。

在工控或者和工控相关的行业，一定会遇到需要输出4~20mA电流的时候。最简单简陋的电流输出电路，是用“三级管+放大器”构成的。如图1-1所示：

电压电流转换电路[通俗易懂]

图1-1

电路中运放工作于深度负反馈状态，反馈组态为电流串联负反馈。判断方法如下，首先确定电路的输出量，J1处接负载，输出4~20mA电流（受输入电压控制，还可以输出别的大小），即输出量为电流。令负载两端电压为0，易知反馈量依旧存在，且反馈量取自输出电流，得出电路为电流负反馈结论。反馈量为三极管发射极电压，因此有，此时，反馈系数为，假如负载很小，那么电路的电流电压放大倍数为, 此处取为100欧姆，那么电流电压放大倍数为，即输入得到电流，输入得到电流。在Multisim中仿真如下：