PWM转4~20mA电路

china97wan · 发表于 2016-10-26 12:34:46

图中仿真可以实现，但是实际搭出电路，输入电压高于1V左右时，输出电流采会得到相应的比例
比如：输入1V，输出10mA左右；输入2V，输出20mA左右；输入0.5V，输出1.2mA左右；
三极管NPN型号8050 PNP型号8550

alias · 发表于 2016-10-26 13:31:14

>>但是实际搭出电路，输入电压高于1V左右时，输出电流采会得到相应的比例

低於1V的输出电流问题，是由於你忽略了运放 LM324 的共模输入电压上限做成的。可加入四个二极管来解决。看下图。

ilikemcu · 发表于 2016-10-26 13:36:33

本帖最后由 ilikemcu 于 2016-10-26 13:38 编辑

2楼已经说明l了一半的问题，不过实际使用2个硅管串联的压降已经足够，另外要另外对地加一个偏置电阻，以方便输出电流很小的时候（0-20mA量程），二极管仍然处于正向导通的恒压区域。

另外对地的PWM输入，你这个运放这样用，必须另外给一个负电源，否则输入端的电压在较低时接近低电平，同样存在非线性失真。

four_zhg · 发表于 2016-10-26 13:40:04

ilikemcu 发表于 2016-10-26 13:36
2楼已经说明l了一半的问题，不过实际使用2个硅管串联的压降已经足够，另外要另外对地加一个偏置电阻，以方 ...

问一下，在哪位置加偏置电阻呢

ilikemcu · 发表于 2016-10-26 13:41:36

four_zhg 发表于 2016-10-26 13:40
问一下，在哪位置加偏置电阻呢

串联二极管最后的负极对地接电阻。

alias · 发表于 2016-10-26 13:59:27

ilikemcu 发表于 2016-10-26 13:36
2楼已经说明l了一半的问题，不过实际使用2个硅管串联的压降已经足够，另外要另外对地加一个偏置电阻，以方 ...

>>不过实际使用2个硅管串联的压降已经足够

LM324 文档不是清楚标示共模输入最高是 (+V -2V)吗？ 2个硅管串联的压降足够2V吗？

ilikemcu · 发表于 2016-10-26 14:42:40

实际测试，2个足够了，1个稍显不足。

fengyunyu · 发表于 2016-10-26 15:45:49

工业标准信号电流为什么采用4-20mA
一般仪器仪表的信号电流都为4-20mA指最小电流为4mA,最大电流为20mA 。传输信号时候，要考虑到导线上也有电阻，如果用电压传输则会在导线的产生一定的压降，那接收端的信号就会产生一定的误差了，所以使用电流信号作为变送器的标准传输。

ilikemcu · 发表于 2016-10-26 15:48:02

alias 发表于 2016-10-26 13:59
>>不过实际使用2个硅管串联的压降已经足够

LM324 文档不是清楚标示共模输入最高是 (+V -2V)吗？ 2个硅管 ...

刚刚手机回复的，实际运放没有那么娇气，2V只是个参数，并非实际值，很多普通运放在5V系统里都在使用，如果真的是2V的话，那么实际可用的中间区域只剩下2-3之间这1V的空间了，根本没有使用价值，而事实上，5V系统里普通运放也是很多在用的，而并非一定要轨至轨的运放。
所以我前面的回复说过，要给二极管加偏置，否则电流输出较小时，会进入非线性区。

alias · 发表于 2016-10-26 15:57:40

当你不再依据元件手册来设计电路的时候，说明你已经是专家了。恭贺！

alias · 发表于 2016-10-26 16:07:35

>>很多普通运放在5V系统里都在使用，如果真的是2V的话，那么实际可用的中间区域只剩下2-3之间这1V的空间了

如果 LM324 真的是 "可用的中间区域只剩下2-3之间这1V的空间" 的话，就没人用了。

redroof · 发表于 2016-10-26 18:27:20

alias 发表于 2016-10-26 16:07
>>很多普通运放在5V系统里都在使用，如果真的是2V的话，那么实际可用的中间区域只剩下2-3之间这1V的空间了
...

324有效输入范围是0到电源-2v
5v供电可用于0-3v输入

ilikemcu · 发表于 2016-10-26 19:16:11

sorry ，对地的部分理解错了，为了通用，习惯上都会给它一个负电源了。反正成本也就1毛多。

web110 · 发表于 2016-10-26 19:40:35

ilikemcu 发表于 2016-10-26 19:16
sorry ，对地的部分理解错了，为了通用，习惯上都会给它一个负电源了。反正成本也就1毛多。 ...

什么负电源1毛多？

kinsno · 发表于 2017-8-23 14:56:35

ilikemcu 发表于 2016-10-26 19:16
sorry ，对地的部分理解错了，为了通用，习惯上都会给它一个负电源了。反正成本也就1毛多。 ...

请教大师，有空推荐一下，1毛多的负电源芯片是？
最近也是搭4-20电路。

3DA502 · 发表于 2017-8-23 15:28:58

如果有buck电源，整个负压就是1毛多

hailing · 发表于 2017-8-23 17:52:42

kinsno 发表于 2017-8-23 14:56
请教大师，有空推荐一下，1毛多的负电源芯片是？
最近也是搭4-20电路。

拿有方波输出的io外接一个bat54或两个二极管串联就可以了。再接到gnd上还可以产生负压。用beep输出引脚输出方波方便！

ilikemcu · 发表于 2017-8-23 18:35:30

kinsno 发表于 2017-8-23 14:56
请教大师，有空推荐一下，1毛多的负电源芯片是？
最近也是搭4-20电路。

你可以参考17楼的那个图，其实就是2个电容，一个BAT54S或者BAV99，小电流应用效果差别不大的，电流大还是用BAT54S吧，毕竟是肖特基的

kinsno · 发表于 2017-8-23 19:33:34

本帖最后由 kinsno 于 2017-8-23 20:02 编辑

hailing 发表于 2017-8-23 17:52
拿有方波输出的io外接一个bat54或两个二极管串联就可以了。再接到gnd上还可以产生负压。用beep输出引脚输 ...

你这个358的4脚，还是接的GND，没看到负电源啊。
PS：看明白了，但似乎你的电路还需要小小改造，才可以有负电源，上面那个二极管应该要有一个电容对地，而下面这个二极管直接对地，才对吧。这样子HVCC才会是一个小小的负压吧。

kinsno · 发表于 2017-8-23 19:41:27

ilikemcu 发表于 2017-8-23 18:35
你可以参考17楼的那个图，其实就是2个电容，一个BAT54S或者BAV99，小电流应用效果差别不大的，电流大还是 ...

很多人的4-20mA对精度要示不高，但实际上真正用于仪表里的，至少要千1吧，温漂要过关啊。
所以，想请教你，楼上这个电路，温漂性怎么样呢？其实4－20MA有好多种变种做法，但实际上温漂性好的电路，其实是不多的。
PS：我下午临时拿接插件搭了一个，目测还马虎吧，没做校正；但更关心，温漂性。

cumt_123456 · 发表于 2017-8-23 22:28:17

改天测试下效果

hailing · 发表于 2017-8-24 07:33:17

kinsno 发表于 2017-8-23 19:33
你这个358的4脚，还是接的GND，没看到负电源啊。
PS：看明白了，但似乎你的电路还需要小小改造，才可以有 ...

上面的是产生比原运放电压高3.3或5v（取决于mcu的供电电压）不到点的电压。然后再从beep脚串一个电容，电容另外一端接两个二极管。产生比系统gnd低的电压示意图:运放gnd[>电容[>系统的gnd。[>:表示二极管。

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