對dui交jiao流liu電dian的de電dian壓ya和he頻pin率lv進jin行xing轉zhuan變bian的de電dian路lu。按an其qi對dui電dian能neng變bian換huan的de功gong能neng，可ke分fen為wei交jiao流liu調tiao壓ya電dian路lu和he變bian頻pin電dian路lu。前qian者zhe不bu改gai變bian交jiao流liu電dian的de頻pin率lv，隻zhi改gai變bian其qi電dian壓ya。按an一yi定ding規gui律lv控kong製zhi交jiao流liu調tiao壓ya電dian路lu開kai關guan的de通tong斷duan，即ji可ke控kong製zhi輸shu出chu負fu載zai電dian壓ya。交jiao流liu調tiao壓ya電dian路lu的de控kong製zhi方fang式shi有you周zhou波bo控kong製zhi、相位控製和斬波控製等3種(zhong)方(fang)式(shi)。周(zhou)波(bo)控(kong)製(zhi)調(tiao)壓(ya)適(shi)用(yong)於(yu)負(fu)載(zai)熱(re)時(shi)間(jian)常(chang)數(shu)較(jiao)大(da)的(de)電(dian)熱(re)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)。其(qi)缺(que)點(dian)是(shi)在(zai)負(fu)載(zai)容(rong)量(liang)很(hen)大(da)時(shi)
，開(kai)關(guan)的(de)通(tong)斷(duan)引(yin)起(qi)對(dui)電(dian)網(wang)的(de)衝(chong)擊(ji)

，從(cong)而(er)引(yin)起(qi)電(dian)網(wang)電(dian)壓(ya)閃(shan)變(bian)。相(xiang)位(wei)控(kong)製(zhi)調(tiao)壓(ya)適(shi)用(yong)於(yu)電(dian)動(dong)機(ji)速(su)度(du)控(kong)製(zhi)或(huo)電(dian)熱(re)控(kong)製(zhi)。其(qi)主(zhu)要(yao)缺(que)點(dian)是(shi)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)包(bao)含(han)較(jiao)多(duo)的(de)諧(xie)波(bo)分(fen)量(liang)，當(dang)負(fu)載(zai)是(shi)電(dian)動(dong)機(ji)時(shi)，會(hui)使(shi)它(ta)產(chan)生(sheng)脈(mai)動(dong)轉(zhuan)矩(ju)和(he)附(fu)加(jia)諧(xie)波(bo)損(sun)耗(hao)

，還(hai)會(hui)引(yin)起(qi)電(dian)源(yuan)電(dian)壓(ya)畸(ji)變(bian)。為(wei)此(ci)，須(xu)在(zai)電(dian)源(yuan)側(ce)和(he)負(fu)載(zai)側(ce)分(fen)別(bie)加(jia)濾(lv)波(bo)網(wang)絡(luo)。斬(zhan)波(bo)調(tiao)壓(ya)電(dian)路(lu)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)質(zhi)量(liang)較(jiao)高(gao)
，對(dui)電(dian)源(yuan)影(ying)響(xiang)也(ye)較(jiao)小(xiao)，主(zhu)要(yao)缺(que)點(dian)是(shi)元(yuan)器(qi)件(jian)成(cheng)本(ben)較(jiao)高(gao)。

1、 0-5V/0-10mA的V/I變換電路

圖1是由運放和阻容等元件組成的V/I變換電路
，能將0-5V的直流電壓信號線性地轉換成0-10mA的電流信號，A1是比較器。A3是電壓跟隨器，構成負反饋回路，輸入電壓Vi與反饋電壓Vf比較，在比較器A1的輸出端得到輸出電壓VL

，V1控製運放A1的輸出電壓V2
，從而改變晶體管 T1的輸出電流IL而輸出電流IL又影響反饋電壓Vf，達到跟蹤輸入電壓Vi的目的。輸出電流IL的大小可通過下式計算：IL=Vf/（Rw+R7）
，由於負反饋的作用使Vi=Vf
，因此IL=Vi/（Rw+R7），當Rw+R7取值為500Ω時，可實現0-5V/0-10mA的V/I轉換。

2
、 0-10V/0-10mA的V/I變換電路

圖2中Vf是輸出電流IL流過電阻Rf產生的反饋電壓
，即V1與V2兩點之間的電壓差
，此信號經電阻R3、R4加到運放A1的兩個輸入端 Vp與Vn，反饋電壓Vf=V1-V2，對於運放A1
，有VN=Vp;Vp=V1/（R2+R3）×R2，VN=V2+（Vi-V2）×R4 /（R1+R4）
，所以V1/（R2+R3）×R2=V2+（Vi-V2）×R4/（R1+R4），依據Vf=V1-V2及上式可推導出：

若式中R1=R2=100kΩ，R1=R4=20kΩ
，則有：Vf×R1=Vi×R4

，得出：Vf=R4/R1×Vi=1/5Vi
，如果忽略流過反饋回路R3、R4的電流，則有：IL=Vf/Rf=Vi/5Rf，由此可以看出。當運放的開環增益足夠大時
，輸出電流IL與輸入電壓Vi滿足線性關係，而且關係式中隻與反饋電阻Rf的阻值有關。顯然
，當Rf=200Ω時，此電路能實現0-10v/0-10mA的V/I變換。

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3、 1-5V/4-20mA的V/I變換電路

在圖3中。輸入電壓Vi是疊加在基準電壓VB（VB=10V）上
，從運放A1的反向輸入VN端輸入的，晶體管T1、T2組成複合管
，作為射極跟蹤器
，起到降低T1基極電流的作用（即忽略反饋電流I2），使得IL≈I1
，而運放A1滿足VN≈Vp

，如果電路圖中 R1=R2=R
，R4=R5=kR

，則有如下表達式：

由式①②③可推出：

若Rf=62.5Ω，k=0.25，Vi=1-5V，則I1=4-20mA，而實際變換電流IL比I1小
，相差I2（IL=I1- I2），I2是一個隨輸入電壓Vi變化的變量，輸入電壓最小時（Vi=1V）

，誤差最大，在實際應用中
，為了使誤差降到最小，一般R1，R2，Rf的阻值分別選取40.25kΩ，40kΩ
，62.5Ω。

4、 0-10mA/0-5V的I/V變換電路

在實際應用中


，對於不存在共模幹擾的電流輸入信號

，可以直接利用一個精密的線繞電阻


，實現電流/電壓的變換
，如圖4
，若精密電阻 R1+Rw=500Ω，可實現0-10mA/0-5V的I/V變換，若精密電阻R1+Rw=250Ω，可實現4-20mA/1-5V的I/V變換。圖中 R
，C組成低通濾波器
，抑製高頻幹擾，Rw用於調整輸出的電壓範圍，電流輸入端加一穩壓二極管。

對於存在共模幹擾的電流輸入信號
，可采用隔離變壓器耦合方式
，實現0-10mA/0-5V的I/V變換，一般變壓器輸出端的負載能力較低，在實際應用中還應在輸出端接一個電壓跟隨器作為緩衝器。
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5
、 由運放組成的0-10mA/0-5V的I/V變換電路

在圖5中
，運放A1的放大倍數為A=（R1+Rf）/R1，若R1=100kΩ，Rf=150kΩ，則A=2.5;若R4=200Ω，對於 0-10mA的電流輸入信號
，將在R4上產生0-2V的電壓信號
，由A=2.5可知，0-10mA的輸入電流對應0-5V的輸出電壓信號。

圖中電流輸入信號Ii是從運放A1的同相輸入端輸入的，因此要求選用具有較高共模抑製比的運算放大器。

6
、 4-20mA/0-5V的I/V變換電路

經對圖6電路分析，可知流過反饋電阻Rf的電流為（Vo-VN）/Rf與VN/R1+（VN-Vf）/R5相等，由此
，可推出輸出電壓Vo的表達式：

Vo=（1+Rf/R1+Rf/R5）×VN-（R4/R5）×Vf.由於VN≈Vp=Ii×R4
，上式中的VN即可用Ii×R4替換，若 R4=200Ω
，R1=18kΩ

，Rf=7.14kΩ，R5=43kΩ
，並調整Vf≈7.53V，輸出電壓Vo的表達式可寫成如下的形式：

當輸入4-20mA電流信號時，對應輸出0-5V的電壓信號。