[發明專利]電流輸出電路和兩線制變送器

有效

• 申請號: 201310559885.4
• 申請日: 2013-11-12
• 公開（公告）號: CN103809642A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發明（設計）人: 羽鳥大輔;巖野陽一
• 申請（專利權）人: 橫河電機株式會社
• 主分類號: G05F1/56
• 分類號: G05F1/56;G01D5/14
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 陳源;李銘

1.一種用于兩線制變送器的電流輸出電路，所述兩線制變送器被構造為通過兩條傳輸線接收來自外部電路的電源供給，并且通過所述傳輸線將基于物理量的預定電流輸出至所述外部電路，所述電流輸出電路包括：

第一電流源電路，其被構造為輸出受基于所述物理量生成的控制電壓控制的第一電流；

第二電流源電路，其被構造為輸出受所述第一電流控制的第二電流；

第一分流電壓源電路，其被構造為從所述第二電流生成所述兩線制變送器的內部電源；

第三電流源電路，其被構造為生成受基準電壓控制的第三電流；以及

第二分流電壓源電路，其被構造為通過所述第三電流生成所述第二電流源電路的電源，

其中所述電流輸出電路被構造為基于所述第一電流、所述第二電流和所述第三電流輸出受所述控制電壓控制的所述預定電流。

2.根據權利要求1所述的電流輸出電路，其中

所述第一電流源電路包括：

運算放大器，其包括非反相輸入端和反相輸入端，其中所述控制電壓施加在所述非反相輸入端和與所述兩條傳輸線中的一條連接的負電源端之間；

具有第一極性的電壓-電流轉換元件，其包括：柵極端，其與所述運算放大器的輸出端連接；源極端，其與所述運算放大器的所述反相輸入端連接；以及漏極端，其與所述第二電流源電路連接；以及

電流檢測電阻器，其包括與所述電壓-電流轉換元件的源極端連接的一端以及與所述負電源端連接的另一端，其中與所述電壓-電流轉換元件的源極端的連接點連接至所述運算放大器的所述反相輸入端，并且

所述運算放大器被構造為控制所述電壓-電流轉換元件的柵極和源極之間的電壓，使得施加在所述電流檢測電阻器上的電壓變為等于所述控制電壓，并且所述第一電流輸出至所述電壓-電流轉換元件的漏極端。

3.根據權利要求2所述的電流輸出電路，其中

當DC分量的第一控制電壓輸入至所述運算放大器的所述非反相輸入端，并且AC分量的第二控制電壓通過電容元件輸入至所述運算放大器的所述反相輸入端時，所述電壓-電流轉換元件被構造為輸出混合了所述DC分量和所述AC分量的所述第一電流。

4.根據權利要求1-3中任一項所述的電流輸出電路，其中

多個所述第一電流源電路連接在分別與所述兩條傳輸線連接的正電源端和負電源端之間，以及

施加在所述負電源端和所述第一電流源電路的運算放大器的非反相輸入端之間的控制電壓分別被控制為輸出所述第一電流。

5.根據權利要求1所述的電流輸出電路，其中

所述第二電流源電路包括：

運算放大器，其包括與所述第一電流源電路的輸出連接的非反相輸入端，以及通過電流檢測電阻器與連接至所述兩條傳輸線中的一條的正電源端連接的反相輸入端；

電流-電壓轉換電阻器，其連接在所述正電源端和所述運算放大器的所述非反相輸入端之間，并且被構造為將所述第一電流轉換為電壓；

具有第二極性的電壓-電流轉換元件，其包括：柵極端，其與所述運算放大器的輸出端連接；源極端，其與所述運算放大器的反相輸入端連接；以及漏極端，其與所述第一分流電壓源電路連接，所述電壓-電流轉換元件被構造為將受所述第一電流控制的所述第二電流輸出至所述漏極端；以及

所述電流檢測電阻器，其包括與所述電壓-電流轉換元件的源極端連接的一端以及與所述正電源端連接的另一端，其中其與所述電壓-電流轉換元件的源極端的連接點連接至所述運算放大器的所述反相輸入端，并且

所述運算放大器被構造為控制所述電壓-電流轉換元件的柵極和源極之間的電壓，使得施加在所述電流檢測電阻器上的電壓變得等于由所述電流-電壓轉換電阻器轉換的電壓，并且所述第二電流被輸出至所述電壓-電流轉換元件的漏極端。

6.根據權利要求5所述的電流輸出電路，其中

所述第二電流源電路包括：

限流電阻器，其包括與所述電流-電壓轉換電阻器連接的一端以及與所述第一電流源電路的電壓-電流轉換元件的漏極端連接的另一端，所述限流電阻器被構造為限制流經所述第一電流源電路的電壓-電流轉換元件的寄生電容器的電流，以抑制所述第一電流中的波動；以及

電容元件，其與所述電流-電壓轉換電阻器并聯連接，并且被構造為抑制由所述第一電流中的波動導致的施加在所述電流-電壓轉換電阻器兩端的電壓中的波動。