基于精密運(yùn)算放大器（MAX4236），該環(huán)路供電、高順從、精密吸電流（或源極）可修改為4–20mA灌電流發(fā)送器。

許多工業(yè)I&C應(yīng)用使用模擬電流環(huán)路作為測(cè)量和執(zhí)行器控制的物理鏈路。4–20mA和5–50mA范圍內(nèi)的電流環(huán)路是典型值，以及其他不太常見的電流環(huán)路。最受歡迎且仍然存在的是4-20mA標(biāo)準(zhǔn)。

環(huán)路精度取決于發(fā)射器將傳感器信號(hào)轉(zhuǎn)換為電流的能力，以及傳流函數(shù)（在接收器處測(cè)量）在溫度方面的穩(wěn)定性、環(huán)路的物理長(zhǎng)度、環(huán)路電源電壓的穩(wěn)定性以及隨著硬件老化而出現(xiàn)的其他不確定性。

除了電流傳遞功能的線性度和穩(wěn)定性外，電流環(huán)路電路的發(fā)送器輸出還必須提供較大的動(dòng)態(tài)阻抗，以最大程度地減少環(huán)路電壓（在發(fā)送端）對(duì)輸出電流的影響。端子上允許的最大電壓也很重要。越高越好，因?yàn)楣I(yè)廠房中的電磁環(huán)境并不總是良性的。應(yīng)同時(shí)最小化最小允許的發(fā)射器端子電壓，該電壓決定了給定線規(guī)的最大環(huán)路長(zhǎng)度（或給定環(huán)路運(yùn)行所需的最小導(dǎo)線橫截面）。

圖1所示的發(fā)送器電路提供非常高的輸出阻抗（108到 109歐姆）和寬順從范圍（4V 至 90V）。下限由放大器的最小工作電壓設(shè)定，上限由輸出器件（n溝道耗盡MOSFET）在電流范圍20mA高端允許的功耗設(shè)定。在20ms左右的短時(shí)間內(nèi)，最大電壓可高達(dá)200V。

圖1.這種基本的環(huán)路供電、高順從性、精密吸電流（或源極）（a）可以修改為用作4–20mA灌電流發(fā)送器（b）。

基本電路（圖1a）配置為環(huán)路校準(zhǔn)器。利用所示元件，它可以在0°C至85°C范圍內(nèi)以10位精度工作，再加上電阻R的不確定性。它只有兩個(gè)端子，可以用作灌電流或源極校準(zhǔn)器。

在圖1b中，該電路經(jīng)過修改，可用作具有0V至4V輸出范圍的開環(huán)電流傳感器的接口。在這種情況下，傳遞函數(shù)的精度取決于基準(zhǔn)（MAX6138）和接口網(wǎng)絡(luò)中電阻的精度。由于參考等電位（地）由儀器和變送器共享，因此應(yīng)注意不要在電路實(shí)現(xiàn)中產(chǎn)生接地環(huán)路。

MAX4236的輸入特性（最大失調(diào)為20μV，失調(diào)溫度漂移為2μV/°C）、高增益（110dB）以及輸入端低至負(fù)供電軌的能力，使得所有其他元件的影響可以忽略不計(jì)。因此，為了獲得更高的精度，必須使用采用機(jī)械或集成電路調(diào)節(jié)電位計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整技術(shù)。

MAX4236能夠在輸入電壓低至負(fù)供電軌的情況下工作，這對(duì)于電路精度至關(guān)重要，因?yàn)樗试S放大器的工作電流被強(qiáng)制通過輸出檢流電阻，在電路控制下成為輸出電流的一部分。

審核編輯：郭婷