1 ~ 5V 电压信号转换为 4 ~ 20mA 电流输出电路 （徐利达 进）

3AG1

徐利达 想要一个1 ~ 5V 转换为4 ~ 20mA 的 V/I 转换电路：
https://www.yleee.com.cn/thread-91894-2-1.html

老大有没有办法用运放或者分立件实现1- 5V 转 4 - 20mA 输出，要求用单电源 12 - 24V 内都能正常输出，输出端对负极输出，不能对正极输出。研究了好长时间，只会搞对正极输出的。

刚才想了想，画了个图，你试验一下吧：


为了减小误差，三极管Q1 、Q2应该尽量选用放大倍数大一些的。

3AG1

三极管的基极电流会增加误差，可以把三极管换成场管：

3AG1

上面电路里的串联二极管可以用一只工作端电压1.8V 左右的发光管代替：


场管型号可选择范围很宽，只要耐压大于30V ，GS 结耐压大于20V，都可以使用。

3AG1

上面的运放型号打成了LM258，也可以用常见的 LM358 。

徐利达

后面那个运放有点看不懂了，还有那三个二极管是起什么作用

徐利达

3AG1 发表于 2025-3-25 14:05
上面电路里的串联二极管可以用一只工作端电压1.8V 左右的发光管代替：

4148或者普通LED长时间20ma会不会性能有变化啊，

HFMBFUVR

徐利达 发表于 2025-3-25 19:23
后面那个运放有点看不懂了，还有那三个二极管是起什么作用

后面的运放组成电流镜，也可以用电流镜元件替代。 三个二极管的作用是让运放的输入信号小于电源信号2V,  因为图中所使用的运放不是轨对轨运放， 在输入信号接近电源电压时运放无法正确处理，如果使用轨对轨输入输出的运放可以不加二极管。

徐利达

HFMBFUVR 发表于 2025-3-25 22:34
后面的运放组成电流镜，也可以用电流镜元件替代。 三个二极管的作用是让运放的输入信号小于电源信号2V,   ...

哦。非常感谢，

3AG1

徐利达 发表于 2025-3-25 19:23
后面那个运放有点看不懂了，还有那三个二极管是起什么作用

LM258 / LM358 的输入共模电压范围达不到正电源电压，低大约1.5V ，用3 个1N4148 串联就是为了运放能够正常工作，避免电路失控。

图表里红圈里就是运放共模输入电压范围，比正电源电压低1.5V 。

3AG1

徐利达 发表于 2025-3-25 19:26
4148或者普通LED长时间20ma会不会性能有变化啊，

不会。

1N4148 的额定工作电流为150mA ；
作为指示用普通小功率LED 的额定功率一般为0.05W，工作电流可以长期 工作在20mA 。