瞬變電流檢測電路工作原理分析

集成運放A與R1成短路電流放大器，B與R2～R6、W1構(gòu)成一個反相加法器，，對運放A的輸出電壓V1起放大作用，其中R3，R4與W1構(gòu)成電路，如果輸入i=0時，運放B的輸出電壓VO≠0，則可移動多圈電位器W1的活動觸頭使VO=0，實際上，W1相當于指針式檢流計調(diào)零旋鈕的作用。運放B的電壓放大倍數(shù)AV=-R6/R2=-40。R7～R17串聯(lián)分壓產(chǎn)生10個基準電壓，各集成運放接成電壓比較器，并與電阻、發(fā)光二極管組成電平指示電路。當有輸入電流i，運放A的輸出電壓V1=-i?R1，該電壓被由B與R2～R6、W1構(gòu)成的放大電路放大后與電壓比較器的參考電壓相比較，通過發(fā)光二極管組成電平指示電路來同步反映端子a，b間流過電流的相對大小、方向及變化規(guī)律。運放C～G構(gòu)成的5個電壓比較器，其反相輸入端分別接基準電壓1.918 9 V，1.465 8 V，1.012 7 V，0.559 6 V，0.106 5 V，同相輸入端都接放大器B的輸出VO，用于正向電流(即從a端流人，b端流出)的比較顯示。另5個電壓比較器的同相輸入端分別接基準電壓，-0.106 5 V，-0.559 6 V，-1.012 7 V，-1.465 8 V，-1.918 9 V，反相輸入端都接放大器的輸出VO，用于負向電流(即從b端流入，a端流出)的比較顯示。

　　當有電流i從a端流入，假如大小0.1 mA，則放大器B的輸出電壓為VO=0.000 1 A×330 Ω×40=1.32 V，高于電壓比較器E，F(xiàn)，G的基準電壓，他們輸出高電平，對應(yīng)發(fā)光管LED3～LED5，發(fā)光;當i=0.15 mA，則VO=0.00 015 A×330 Ω×40=1.98 V，高于電壓比較器C，D，E，E，G的基準電壓，這些比較器輸出高電平，對應(yīng)發(fā)光管LED1～LED3發(fā)光。發(fā)光管的數(shù)目與檢測電流的大小成正比，輸入電流由小到大變化時，發(fā)光管點亮的次序為LED5～LED4～LED3～LED1～LED1。當電流從b端流入，放大器B的輸出電壓VO為負，擔任負向電流檢測的比較器H，j，k，1，M依次輸出高電平，使對應(yīng)LED發(fā)光。電流越大，VO越低，發(fā)光管點亮的數(shù)目越多，點亮次序為LED7～LED8～LED9～LED10～0LED11。這樣，通過弧形排列的十只LED(常亮的LED6除外)的發(fā)光數(shù)目和位置即可定性地反映檢測電流的方向和大小。且發(fā)光管與電流的變化同步顯示，非常形象、直觀。