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图9
分析一个大家接触得较多的电路。很多控制器接受来自各种检测仪表的0~20mA或4~20mA电流，电路将此电流转换成电压后再送ADC转换成数字信号，图九就是这样一个典型电路。如图4~20mA电流流过采样100Ω电阻R1，在R1上会产生~2V的电压差。由虚断知，运放输入端没有电流流过，则流过R3和R5的电流相等，流过R2和R4的电流相等。故： (V2-Vy)/R3 = Vy/R5 ……a (V1-Vx)/R2 = (Vx-Vout)/R4 ……b 由虚短知： Vx = Vy ……c
电流从0~20mA变化，则V1 = V2 + ~2) ……d
由cd式代入b式得(V2 + ~2)-Vy)/R2 = (Vy-Vout)/R4 ……e
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v1.0 可编辑可修改 如果R3=R2，R4=R5，则由e-a得Vout = -~2)R4/R2 ……f 图九中R4/R2=22k/10k=，则f式Vout = -~V，
即是说，将4~20mA电流转换成了 ~ 电压，此电压可以送ADC去处理。 注：若将图九电流反接既得 Vout = +~V，
10）电压电流转换检测：
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图10
电流可以转换成电压，电压也可以转换成电流。图十就是这样一个电路。上图的负反馈没有通过电阻直接反馈，而是串联了三极管Q1的发射结，大家可不要以为是一个比较器就是了。只要是放大电路，虚短虚断的规律仍然是符合的！
由虚断知，运放输入端没有电流流过，
则 (Vi – V1)/R2 = (V1 – V4)/R6 ……a
同理 (V3 – V2)/R5 =
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v1.0 可编辑可修改 V2/R4 ……b
由虚短知 V1 = V2 ……c 如果R2=R6，R4=R5，则由abc式得V3-V4=Vi
上式说明R7两端的电压和输入电压Vi相等，则通过R7的电流I=Vi/R7，如果负载RL<<100KΩ，则通过Rl和通过R7的电流基本相同。 11）传感器检测：
图11
来一个复杂的，呵呵！图十一是一个三线制PT100前置放大电路。PT100传感器引出三根材质、线径、长度完全相同的线，接法如图所示。有2V的电压加在由R14、R20、R15、Z1、PT100及其线电阻组成的桥电路上。Z1、Z2、Z3、
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v1.0 可编辑可修改 D11、D12、D83及各电容在电路中起滤波和保护作用，静态分析时可不予理会，Z1、Z2、Z3可视为短路，D11、D12、D83及各电容可视为开路。由电阻分压知， V3=2*R20/(R14+20)=200/1100=2/11 ……a
由虚短知，U8B第6、7脚 电压和第5脚电压相等 V4=V3 ……b
由虚断知，U8A第2脚没有电流流过，则流过R18和R19上的电流相等。 (V2-V4)/R19=(V5-V2)/R18 ……c
由虚断知，U8A第3脚没有电流流过， V1=V7 ……d 在桥电路中R15和Z1、PT100及线电阻串联，PT100与线电阻串联分得的电压通过电阻R17加至U8A的第3脚， V7=2*(Rx+2R0)/(R15+Rx+2R0) …..e
由虚短知，U8A第3脚和第2脚电压相等， V1=V2 ……f
由abcdef得， (V5-V7)/100=(V7-V3)/ 化简得 V5=*V7-100V3)/ 即 V5=(Rx+2R0)/(1000+Rx+2R0) – 200/11 ……g
上式输出电压V5是Rx的函数我们再看线电阻的影响。Pt100最下端线电阻上产生的电压降经过中间的线电阻、Z2、R22，加至U8C的第10脚， 由虚断知， V5=V8=V9=2*R0/(R15+Rx+2R0) ……a
(V6-V10)/R25=V10/R26 ……b
由虚短知， V10=V5 ……c
由式abc得 V6=V5=[(1000+Rx+2R0)] ……h
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经典运放电路分析(经典)
