這個電路是在M5 STACK官網(wǎng)上下載的，是一個量產(chǎn)的模塊化電路，產(chǎn)品如下所示，是一個隔離的4-20mA的一個模塊：
可以看到其原理圖的主要部分由一顆線性光耦HCNR200-500E和運算放大器SGM321組成，然后電路圖和公式如下所示：
這個圖在HCNR200-500E的數(shù)據(jù)手冊中也有類似的電路圖，可以說基本一模一樣，其中傳輸增益K3的范圍是0.85~1.15，那難道這個電路的誤差范圍是±15%嗎？那還能用嗎？比如4mA的環(huán)路電流，最終輸出給單片機采樣計算后會有15%的誤差（同一批次下的產(chǎn)品）？難道需要校準？這一點我不是很理解，用過這個電路的佬可以評論區(qū)解一下惑：
然后是電路的公式推導，為了簡便理解，所以我們就默認K3=1吧，即認為光耦內(nèi)部這倆接收管的一致性非常的棒，100%一致。那么通過電流路徑我們可以看出有以下所示的主要路徑，流過運算放大器的工作電流Iop，三極管的偏置電流ib，光耦的發(fā)光電流It，穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓電流Izener，然后最終分為兩路Ir1和Isense合成為最終的Iloop。在隔離測的光耦接收管有一個Ir2，本計算為了簡便運算令其等于Ir1，電流路徑如下所示：
為了方便運算和理解，我們只看主要的電流路徑，Ir和Isense和Iloop。我們可以知道以下三個公式：
Iloop=Isense+Ir ①
Ir = Vout/R1 ②
Ir*R2 = Isense *R5 ③
將2式帶入3式，我們可以獲得
Vout*R2/R1 = Isense*R5
Isense = Vout*R2/R1*R5 ④
而Iloop = Isense+Ir，所以將4式加上2式可得：
Iloop = Vout*（R2+R5）/R1*R5。
由此推導結束。
總結：
電路還是很不錯的電路，就是不知道實際使用精度咋樣？畢竟看數(shù)據(jù)手冊的這個K3的范圍是0.85~1.15還是蠻嚇人的，難道批量生產(chǎn)不同電路板之間要有±15%的誤差？
最后是價格，HCNR200-500E大概五塊錢左右。SGM321大概一塊錢左右。穩(wěn)壓管大概一毛錢左右（穩(wěn)壓管一定不能少，穩(wěn)壓管為運放提供一個浮地的鉗位電壓）。
