3、恒流源電路
圖3 ?恒流源電路
恒流源是模擬集成電路中廣泛使用的一種單元電路,傳感器的信號調理電路也經常要用到恒流源。采用TL431可以構成精密恒流源電路。電路如圖3所示。輸出電流為
式中β為三極管的電流放大倍數。應選取β較大的三極管,例如9015,其β約為150,也可以選用復合管。β值越大,溫漂系數越小,恒流值越穩定。運放A應選用高輸入阻抗的運算放大器,例如CA3140。
4、IV轉換電路
在計算機自動測控系統的設計中,經常選用具有一定功能的電動組合單元作為系統的一部分,對于電動組合單元DDZ-Ⅲ型,其輸出信號的標準為4~20mADC。而一般單片機應用系統信號輸出只是電壓信號,它能處理的也只有電壓信號,因此需要電流電壓轉換。
圖4為采用TL431設計的4~20mA0~5V電流電壓轉換電路。該電路設計思路如下:
圖4 ? 4~20mA/0~5V轉換電路
首先4~20mA電流經過電阻x變為(4~20mA)x的電壓,再減去基準電壓y,得到輸出電壓UO=(4~20mA)x(kΨ)-y(V)。因為4mA電流對應輸出電壓0V,20mA電流對應輸出電壓5V,所以
解上述兩個方程,得到x=5/16kΨ,y=5/4V
于是輸出電壓U0=(4~20mA)×5/16(kΨ)-5/4(V)
圖4中U0=(4~20mA)R(1+Rf/R1)-Rf/R1*VREF=(4~20mA)R×1.5-0.5×2.5,式中R=(5/16)/1.5=208.33Ψ,R采用200Ψ固定電阻和10Ψ微調電阻串聯。
5、結束語
本文采用TL431設計了輸出電壓穩定的線性不平衡電橋、精密恒流源和IV轉換電路,電路結構設計簡單、新穎、實用,可廣泛用于模擬電子電路,特別是傳感器的信號調理電路中。由于精密電壓調節器TL431在電路中做基準電壓,因此電路精度高,穩定性能好。
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