工业现场0-10V输出电路分析

今天分析一下，工业现场0-10V输出电路，这个电路是一个网上的开源的，今天主要分析一下0-10V输出电路的实现。

大致的电路图如下：

首先看基准部分，使用TL431作为基准源，输出2.5V的基准电压。用来给下面的MOS做斩波，转化为占空比为0 ~ 100%的2.5V的PWM波。这一部分使用需要注意TL431并联电容的容量，不要处于0.01uF~3uF，如果处于这一区间，TL431的输出有可能就会出现振荡的现象。当TL431与电容并联使用的时候，应使电容容量小于0.01uF或大于3uF。

然后看左下角的单片机控制MOS管，本质上也算是一个电平转换，将单片机输出的PWM变为精准的2.5V占空比0%~100%的PWM。

然后这个信号再给到一个二阶的RC滤波器，滤掉高次谐波，保留直流分量0-2.5V电压(类似DAC)，这部分在之前推文写的PWM做DAC里有过介绍。

然后这个直流分量(0 ~ 2.5V)再给运算放大器处理，下图的运算放大器器第一级是一个4倍放大的同相比例放大器，将0 ~ 2.5V放大到0~10V，然后再过R22和C14的RC滤波后再过R20和C18的RC滤波后，接到第二级运算放大器，第二级运算放大器接为了一个电压跟随器。然后第二级运算放大器再接L1和C19,C20的LC滤波后输出给后级。

运算放大器选的为LM358，需要注意LM358是非轨到轨输出运算放大器，选择12V供电，刚好满足输出0~10V(不能完全到0V，会有几个mV)。