电压-电流转换（一）：4-20mA电流环

　　在仪表电路中，直流信号通常用作物理测量值的模拟表示，例如温度、压力、流量、重量和运动。最常见的是，直流电流信号优先于直流电压信号使用，因为在从电源（测量设备）到负载（指示器、记录仪或控制器）的整个串联电路回路中，电流信号的大小完全相等，而由于电阻线损耗，并联电路中的电压信号可能从一端到另一端变化。此外，电流传感器通常具有低阻抗（而电压传感器具有高阻抗），这使电流传感器具有更强的抗电噪声能力。

　　参考电路：

　　1、恒流源电路

　　Vin为传感器或者放大器输出的1-5V信号，运算放大器负端将施加1-5V电压，250Ω电阻上将施加1-5V电压，在RL回路上产生4-20mA电流，因此只需要运算放大器有使得RL能够输出20mA电流的电压，RL的阻值和导线的线阻都不会对输出电流造成影响。

　　1.1、单运放的1-5V转4-20mA电路

　

　　由于运算放大器不能输出过大的电流，因此本电路增加了M1扩流。

　　1.2、两级运放组成的1-5V转4-20mA电路

　　由上面的电路可以发现，负载在MOS管的源极高端上，因此负载电阻与前级的电路不共地，因此加一级电流转换，第二级运算放大器同相输入端电压 （M1源极电压） ，第二级电流转换电路的电流由R2产生电流为 ，负载为RL，使得负载与前级电路共地。

当 ， 时，通过RL的电流为4-20mA。

　　应用电路：