Минималистичная схема преобразует входную частоту в точный источник вытекающего тока, который также поддерживает заземленные входы.
Недавно мне представилась возможность поделиться схемой преобразователя частоты в ток [1] с использованием универсальной (хотя и несколько устаревшей) серии LM29x7. Беззастенчиво воспользовавшись гибкостью этих устаревших устройств, в этой минималистичной схеме я обошелся всего девятью скромными пассивными компонентами. На Рисунке 1 показана его (почти болезненная) простота.
 | |
| Рисунок 1. | В этой схеме преобразователя частоты в вытекающий ток 4-20 мА микросхема LM2917 не нуждается в дополнительных активных компонентах. |
Однако в комментариях к публикации отмечалось (спасибо, Jayapal Ramalingam! [2]), что его выходной источник втекающего тока может быть несовместим с некоторыми промышленными системами управления и мониторинга. Поэтому на Рисунке 2 представлен более удобный источник тока.
 | |
| Рисунок 2. | Четыре недорогих дополнительных внешних компонента (при общем количестве 13) превращают схему на Рисунке 1 в гибкий источник вытекающего тока, полезный в случае заземленной нагрузки. |
Трансформация преобразователя на Рисунке 1 из источника втекающего тока в источник вытекающего тока начинается с подключения вывода 6 к шине +24 В. Это позволяет внутренней «земле» на выводе 8 параллельного источника опорного напряжения Z1 плавать на уровне 16.4 В вместо нуля. Резистор R5 обеспечивает необходимый ток смещения (так же, как на Рисунке 1), а конденсатор C4 обеспечивает некоторую защиту от помех. Добавление каскода [3] Q1 завершает трансформацию.
Хотя заявленные в документации характеристики линейности и температурного коэффициента микросхемы U1 хороши, их начальный разброс достаточно велик. Поэтому после сборки неизбежна некоторая окончательная калибровка, требующая возможности подстройки R1 (нулевая точка 4 мА) и R2 (20 мА при полной шкале 5 кГц). Если выполнять регулировки в правильном порядке (сначала R1, затем R2), они не будут влиять друг на друга, и калибровку можно завершить за один проход.
Дополнительную гибкость обеспечивает тот факт, что, если базовый ток 4 мА вашему приложению не требуется, резистор R3 можно просто исключить. Затем для получения верхнего значения 20 мА выполните обычную регулировку R2. Это обеспечит диапазон 0-20 мА без каких-либо дополнительных модификаций.