0 bis 2 VDC bis 4-20 mA mit OP07

Ich versuche, eine Schaltung zu bauen, um 0 - 2 VDC mit zwei OP07 in 4-20 mA umzuwandeln. Ich habe die Schaltung in Multisim wie in der angehängten Datei entworfen. Ich habe auch die Schaltung auf der Allzweckplatine entwickelt. Im physischen Stromkreis bei 0 VDC gibt es mir einige Milliampere Ausgangsleistung, die ich mit 1k Trimmanschluss auf 4 mA einstellen kann. In Multisim bleibt der Ausgang bei 0 Volt bei 6,086 mA hängen, er ändert sich nicht, obwohl ich den 1k-Trimmportwert ändere. Irgendeine Idee, wo ich falsch liege. Ich habe mich entschieden, die Schaltung zu simulieren, weil dies mein Trial-and-Error-Prozess ist. Um Zeit zu sparen, habe ich auf den Multisim-Simulator umgeschaltet. Bei 2 VDC ändert sich der Ausgang und ich kann mit dem Trimmanschluss R8 1k auf 20 mA trimmen. Ich kann den Span-Ausgang anpassen, aber den Null-Ausgang kann ich nicht anpassen.

Irgendeine Idee, was ich falsch mache.

Ist es möglich, diese Schaltung in Simulink zu simulieren?

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

In meiner physischen Schaltung gibt es mir eine Ausgabe von 4-20 mA, aber dazwischen ist die Ausgabe nicht linear, also muss ich mit den Werten der Widerstände spielen, und das ist der Grund, warum ich die Schaltung simulieren und wenn möglich fein abstimmen wollte.

Antworten (1)

Bevor Sie simulieren, was wirklich nur eine virtuelle Version des Bauens und Herumspielens auf der Bank ist, sollten Sie die Schaltung so entwerfen , dass sie das tut, was Sie wollen.

Eine Sache, die bei einem Blick auf Ihren Schaltplan auffällt, ist, dass Sie den Eingangs-Gleichtaktbereich des OP-07 nicht respektieren. Es ist nur garantiert, dass es innerhalb von 2 V (typischerweise 1 V) der positiven Versorgung funktioniert, und Sie befinden sich bei 1 V mit einem 4-mA-Ausgang. Sie können dies lösen, indem Sie ein paar Reihendioden zwischen der 12-V-Versorgung und dem R11 / R14-Übergang hinzufügen. Dadurch wird der Ausgangs-Compliance-Bereich natürlich um zwei Diodenabfälle reduziert.

Nichtlinearität (schwerwiegende Nichtlinearität sowieso) ist eine rote Flagge, die anzeigt, dass etwas gesättigt ist oder außerhalb des Bereichs liegt. Sie werden auch Nichtlinearität sehen, wenn Ihr Lastwiderstand zu hoch ist (aber in Ihrem Fall ist er fast kurzgeschlossen). Sie sollten es von nahe Null bis etwa 200 Ohm testen.

So etwas kann die Simulation nicht immer finden, da das Modell normalerweise nicht die Worst-Case-Eigenschaften darstellt, eher "typisch" oder manchmal besser als typisch. Dies kann zu der unglücklichen Situation führen, dass die Simulation perfekt funktioniert, der Prototyp auf dem Prüfstand funktioniert, und wenn Sie 1.000 im Werk hergestellte Exemplare bestellen, bestehen 20 % davon den Endtest nicht und ein Bruchteil des Rests ist marginal, vielleicht wegen der Temperatur Extreme.

Normalerweise möchten wir bei 4-20-mA-Senderschaltungen eine Überbereichsfähigkeit von vielleicht 3,6 mA bis vielleicht 22+ mA haben, um Situationen wie einen defekten Sensor oder einen Stromausfall anzuzeigen.

Für die Simulation würde ich eher LTspice empfehlen , das kostenlos heruntergeladen werden kann, als die MATLAB-Simulation.

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