瞬变电流检测电路工作原理分析

集成运放A与R1成短路电流放大器，B与R2～R6、W1构成一个反相加法器，，对运放A的输出电压V1起放大作用，其中R3，R4与W1构成电路，如果输入i=0时，运放B的输出电压VO≠0，则可移动多圈电位器W1的活动触头使VO=0，实际上，W1相当于指针式检流计调零旋钮的作用。运放B的电压放大倍数AV=-R6/R2=-40。R7～R17串联分压产生10个基准电压，各集成运放接成电压比较器，并与电阻、发光二极管组成电平指示电路。当有输入电流i，运放A的输出电压V1=-i?R1，该电压被由B与R2～R6、W1构成的放大电路放大后与电压比较器的参考电压相比较，通过发光二极管组成电平指示电路来同步反映端子a，b间流过电流的相对大小、方向及变化规律。运放C～G构成的5个电压比较器，其反相输入端分别接基准电压1.918 9 V，1.465 8 V，1.012 7 V，0.559 6 V，0.106 5 V，同相输入端都接放大器B的输出VO，用于正向电流(即从a端流人，b端流出)的比较显示。另5个电压比较器的同相输入端分别接基准电压，-0.106 5 V，-0.559 6 V，-1.012 7 V，-1.465 8 V，-1.918 9 V，反相输入端都接放大器的输出VO，用于负向电流(即从b端流入，a端流出)的比较显示。

当有电流i从a端流入，假如大小0.1 mA，则放大器B的输出电压为VO=0.000 1 A×330 Ω×40=1.32 V，高于电压比较器E，F，G的基准电压，他们输出高电平，对应发光管LED3～LED5，发光;当i=0.15 mA，则VO=0.00 015 A×330 Ω×40=1.98 V，高于电压比较器C，D，E，E，G的基准电压，这些比较器输出高电平，对应发光管LED1～LED3发光。发光管的数目与检测电流的大小成正比，输入电流由小到大变化时，发光管点亮的次序为LED5～LED4～LED3～LED1～LED1。当电流从b端流入，放大器B的输出电压VO为负，担任负向电流检测的比较器H，j，k，1，M依次输出高电平，使对应LED发光。电流越大，VO越低，发光管点亮的数目越多，点亮次序为LED7～LED8～LED9～LED10～0LED11。这样，通过弧形排列的十只LED(常亮的LED6除外)的发光数目和位置即可定性地反映检测电流的方向和大小。且发光管与电流的变化同步显示，非常形象、直观。