[实用新型]一种4～20mA恒流电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种4～20mA恒流电路，适用于工业控制仪表、变送器。

背景技术

现有变送器所采用的4～20mA恒流电路如图1所示，4～20mA恒流电路的输出电流=U_DAC/(R1+R2+R3)*(1+R4/Rs)，因此采用该电路结构存在如下弊端：所涉及的电阻R1、R2、R3、R4必须采用低温漂、低时漂电阻，而上述类型电阻的购置成本较高，导致该电路的生产成本也较高，影响竞争力。

实用新型内容

    有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种4～20mA恒流电路，相较于现有的4～20mA恒流电路能节省成本，且性能不变。

4～20mA电源经过防雷和电磁兼容等电路后输出V+和V-，经过电源电路后输出VCC和GND为运放U1A和其它电路供电。数模转换DAC输出是以GND作为参考地，运放U1A正常工作时GND’是虚地。

本实用新型采用以下方案实现：一种4～20mA恒流电路，包括一恒流输出电路，其特征在于：还包括DAC输入端、电阻R1、电阻R2、电阻R4、电容C1以及电容C2；所述的DAC输入端与所述电阻R1的一端连接，所述电阻R1的另一端与所述电阻R4的一端、电容C1的一端及电阻R2的一端连接；所述电阻R2的另一端与所述电容C2的一端、恒流输出电路的输入端连接；所述电阻R4的另一端、电容C1的另一端、电容C2的另一端连接到一负电压V-。

在本实用新型一实施例中，所述电阻R1、电阻R4为温度系数小于100ppm/℃的电阻，所述电阻R2为温度系数大于或等于100ppm/℃的电阻。

在本实用新型一实施例中，还包括一电阻R3，所述的电阻R3串接于所述电阻R2与所述恒流输出电路的输入端之间。

在本实用新型一实施例中，还包括一电容C3，所述电容C3一端连接所述恒流输出电路的输入端，另一端连接到所述负电压V-。

在本实用新型一实施例中，所述电阻R1、电阻R4为温度系数小于100ppm/℃的电阻，所述电阻R2、R3为温度系数大于或等于100ppm/℃的电阻。

在本实用新型实施例中，所述恒流输出电路包括一运算放大器U1A、电容C4、电阻R5、电阻R6、采样电阻Rs以及一晶体管Q1；所述运算放大器U1A的正输入端与所述电容C3的一端连接；所述运算放大器U1A的负输入端经电阻R5与所述采样电阻Rs的一端连接，所述采样电阻Rs的另一端连接到一负电压V-；所述运算放大器U1A的输出端与所述电容C4的一端、晶体管Q1的基极连接；所述电容C4的另一端与所述运算放大器U1A的负输入端连接；所述晶体管Q1的集电极连接到一正电压V+；所述晶体管Q1的发射极经电阻R6接GND，所述采样电阻Rs的一端接GND。

本实用新型电路结构简单，相较于现有的4～20mA恒流电路，采用四个低温漂、低时漂的电阻，其可以做到只需要选择两个低温漂、低时漂电阻类型，而其它两个则可以选择普通电阻，可以节省成本，但是电路的输出性能还是保持不变。

附图说明

图1是现有4～20mA恒流电路连接示意图。

图2是本实用新型实施例一电路原理示意图。

图3是本实用新型实施例二电路原理示意图。

图4是本实用新型实施例三电路原理示意图。

图5是本实用新型实施例四的具体电路连接示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步说明。

如图2所示，本实用新型实施例一电路原理示意图，本实施例提供一种4～20mA恒流电路，包括一恒流输出电路，其特征在于：还包括DAC输入端、电阻R1、电阻R2、电阻R4、电容C1以及电容C2；所述的DAC输入端与所述电阻R1的一端连接，所述电阻R1的另一端与所述电阻R4的一端、电容C1的一端及电阻R2的一端连接；所述电阻R2的另一端与所述电容C2的一端、恒流输出电路的输入端连接；所述电阻R4的另一端、电容C1的另一端、电容C2的另一端连接到一负电压V-。本实施例的4～20mA恒流电路的输出电流=U_DAC/R1*(1+R4/Rs)，因此，该电路中所述电阻R1、电阻R4为温度系数小于100ppm/℃的低温漂、低时漂类型电阻，电阻R2为温度系数大于或等于100ppm/℃的普通电阻。这样，相较于现有的4～20mA恒流电路，其节省了两个购置成本较高的电阻。

请参见图3，图3是本实用新型实施例二电路原理示意图，相较于实施例一，本实施例还包括一电阻R3，所述的电阻R3串接于所述电阻R2与所述恒流输出电路的输入端之间。