电压电流转换接口AM442原理及应用

　　摘要：介绍了德国AnalogMicroelectronics公司生产的电压-电流转换器AM442的主要特点、管脚功能、工作原理、使用方法及应用电路。
　　关键词：电压/电流转换器接口AM442
　　
　　1概述
　　
　　AM442是一个用于处理差分电桥信号的电压电流转换接口集成电路。它不仅能通过二线制方式将输入信号转换成标准的4-20mA电流信号，而且也能通过三线制方式输出0/4-20mA的电流信号。
　　
　　AM442由三部分组成，一是用于差分信号放大的高精度前置放大器（IA），二是高度稳定的可调参考电压源（4.5～10V），该电压源同时可作为外接器件的激励电源，三是由电压控制的电流输出级，用于将电压信号转换成电流输出(0/4-20mA，12±8mA输出)。此外，AM442还有一个附加的可作为电压源或电流源的运算放大器，因此AM442可以适应工业上的不同需求，此外，只要外接少量元件，就可使AM442成为一个用途广泛的电压电流转换接口电路。
　　
　　表1AM442的引脚功能
　　
　　管脚名称简介1RS+检测电阻+2Vcc工作电压3RS-检测电阻-4OUT输出5CVREF电流电压源6VCRET电流电压源调节7SET输出偏置电流设定8IN-反向信号输入9IN+正向信号输入10GAIN-增益调节11GAIN增益调节12GAIN+增益调节13VSET参考电压选择14GNDIC接地15VREF参考电压源输出16DIS输出级控制
　　2引脚功能和主要特点
　　
　　AM442的引脚图如图1所示。各引脚的详细功能如表1所列。AM442有以下主要特点：
　　
　　*工作电压范围宽达6～35V；
　　
　　*工作温度范围为-40～+85℃；
　　
　　*带有4.5～10V可调的高度稳定参考电压源；
　　
　　*带有高精度前置放大器（输入信号范围大）；
　　
　　*带有附加的电压和电流源；
　　
　　*增闪系数和偏置可调；
　　
　　*二线方式输出为4～20mA；
　　
　　*三线方式输出为0/4～20mA；
　　
　　*输出电流范围可调；
　　
　　*内置极性保护；
　　
　　*过载时可自动切断输出电流（可选择）；
　　
　　*带有过流和超温保护功能。
　　
　　3电路原理
　　
　　AM442是一个用于处理差分电桥信号的电压/电流转换接口集成电路。通过少量的外接元件就可以输出电流，而且可在一个较大的范围内调整。除了外接电阻Ro到Rs和电容C1(C2)之外，要使电路正常工作，还需要一个外接的三极管和一个起保护作用的二极管（见图2、图3）。外接的三极管可降低AM442的耗散功率。同时，在选择二极管和三极管时也要注意它们本身的耗散功率，AM442由三个基本单元组成，第一部分为输入级，第二部分为输出级，第三部分为可调的参考电压源。其框图如图2所示。
　　
　　3.1输入缓冲放大器
　　
　　AM442的输入级是一个高精度的前置放大器。它有较大的增益调节范围，能适应不同的差分输入信号，因而可用于各种不同变化范围的传感器信号处理。增益系数的大小由外接电阻来决定。
　　
　　3.2电流输出级
　　
　　在电流输出端，借用于内置参考电压源，并通过外接电阻调节偏置电压，即

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