请大家帮忙看下这个电流检测电路的IL和Vo的关系，看了半天也没搞懂关系

秋天的琴湖

请大家帮忙看下这个电流检测电路的IL和Vo的关系，看了半天也没搞懂关系 [复制链接]

 

maychang

运放工作于线性状态，两个输入端电位必须相等(理想运放)。今R1为0.1欧，R2为100欧，所以流过R2的电流必定是0.001倍IL。三极管集电极电流与发射极电流近似相等，R3为1000欧，故Vo近似等于0.001IL*1000欧=(1V/1A)IL。

iwyb

一个负载电流限制电路,R1是电流采样电阻,改变R3控制IL。

topwon

maychang 发表于 2020-12-12 20:37 运放工作于线性状态，两个输入端电位必须相等(理想运放)。今R1为0.1欧，R2为100欧，所以流过R2的电流必定是 ...

有个疑问，图中接法似乎是正反馈吧？是否能让运放工作在线性状态？一般是用负反馈接法吧？

maychang

topwon 发表于 2020-12-14 10:52 有个疑问，图中接法似乎是正反馈吧？是否能让运放工作在线性状态？一般是用负反馈接法吧？

“有个疑问，图中接法似乎是正反馈吧？”

运放输出端接三极管基极，运放同相输入端接三极管集电极，而三极管集电极对三极管基极是反相，所以在三极管＋运放这个大环路中，是负反馈。

maychang

topwon 发表于 2020-12-14 10:52 有个疑问，图中接法似乎是正反馈吧？是否能让运放工作在线性状态？一般是用负反馈接法吧？

“是否能让运放工作在线性状态？”

由前帖，因大环路存在强烈负反馈，运放一定工作于线性状态。除非输入电压高于电源电压减2V。

maychang

topwon 发表于 2020-12-14 10:52 有个疑问，图中接法似乎是正反馈吧？是否能让运放工作在线性状态？一般是用负反馈接法吧？

“一般是用负反馈接法吧？”

万勿认为运放输出端与同相输入端有联系，就是正反馈。还要看看运放输出端与同相输入端之间有没有相移。

maychang

topwon 发表于 2020-12-14 10:52 有个疑问，图中接法似乎是正反馈吧？是否能让运放工作在线性状态？一般是用负反馈接法吧？

我倒是有个疑惑：负载上端(R1右端)对地电压就是Vo，而且从R1为0.1欧看负载电流比较大，何必用个运放再加三极管来输出Vo？有这个必要吗？

topwon

maychang 发表于 2020-12-14 11:03 “有个疑问，图中接法似乎是正反馈吧？” 运放输出端接三极管基极，运放同相输入端接三极管 ...

哦，明白了，谢谢！

蓝的天

数学方法推导一下：

      一 ： 负载电流稳定时，同相端电位与反相端电位相等：V+=V- ，因此R1两端的电压，和R2两端的电压相等，即 Ic×R2=IL×R1， ∴ Ic=IL×R1÷R2；

      二 ：∵ Vo=Ie×R3，Ie≈Ic, ∴ Vo=Ic×R3，

              ∴Vo=(IL×R1÷R2)×R3；

              代入电阻值，Vo=（IL×0.1÷100）×1000，三个阻值运算的结果是1Ω，因此 Vo=IL×1Ω；

      三 ：∵1Ω=1V/1A，

              ∴Vo=IL×（1V/1A)

       Vo的值与IL值成为对应的关系，即根据Vo的大小，就可以“监视monitor” IL的大小了。

蓝的天

maychang 发表于 2020-12-14 11:09 我倒是有个疑惑：负载上端(R1右端)对地电压就是Vo，而且从R1为0.1欧看负载电流比较大，何必用个运放再加 ...

为了避开对被“监视“”电流的影响，因为运放的输入端阻抗，理论是无穷大。

maychang

蓝的天 发表于 2020-12-16 15:43 maychang 发表于 2020-12-14 11:09 我倒是有个疑惑：负载上端(R1右端)对地电压就是Vo，而且从R1为0.1欧看 ...

楼主图中Vo处，如果电压表或者其它电压测量设备内阻不是可忽略，同样影响测量结果，而且对测量结果的影响比在R1右端测量可能还要大。Vo处测量设备消耗的电流，要由三极管提供，必定影响三极管集电极电流，而三极管集电极电阻远比R1要大。

蓝的天

maychang 发表于 2020-12-16 16:32 楼主图中Vo处，如果电压表或者其它电压测量设备内阻不是可忽略，同样影响测量结果，而且对测量结果的影响 ...

1：这种电路类似取样电路的功能，应该不是用于直接使用电压表之类的仪器来测量的。

2：电路的Vo将送至后面的电路，供独立A\D电路，单片机或其它电路使用。

     PS：如果直接用您指的那些仪器测量，您的考虑有道理。

maychang

蓝的天 发表于 2020-12-17 16:40 maychang 发表于 2020-12-16 16:32 楼主图中Vo处，如果电压表或者其它电压测量设备内阻不是可忽略，同样 ...

这个问题值得深入讨论。

我认为，即使是 “独立A\D电路，单片机或其它电路” ，最好也是从电阻R1右端取得负载两端电压值。这样，至少避免运放失调电压、电阻R2和R3的误差、三极管集电极电流与发射极电流不等所带来的误差。

蓝的天

 

蓝的天 发表于 2020-12-17 16:40 maychang 发表于 2020-12-16 16:32 楼主图中Vo处，如果电压表或者其它电压测量设备内阻不是可忽略，同样 ...

 

   此前13楼表述  “2：电路的Vo将送至后面的电路，供独立A\D电路，单片机或其它电路使用”，有失严谨；

此处修改为：“2：电路的Vo将送至后面的信号处理电路使用。”

    PS：楼主图一大优点是避免对被测量的影响，不失为一种可参考的结构。

 检测电流的电路结构有多种，各有特点。可以根据具体情况，选择适合的结构，甚至加以优化，以满足不同要求。

 

 

秋天的琴湖

蓝的天 发表于 2020-12-19 15:14   蓝的天 发表于 2020-12-17 16:40 maychang 发表于 2020-12-16 16:32 楼主图中Vo处，如果电压表或者 ...

多谢指点！！！！

器铭123

运放电路