CN103809642B

CN103809642B - 电流输出电路和两线制变送器

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Publication number: CN103809642B
Application number: CN201310559885.4A
Authority: CN
Inventors: 羽鸟大辅; 岩野阳一
Original assignee: Yokogawa Electric Corp
Current assignee: Yokogawa Electric Corp
Priority date: 2012-11-12
Filing date: 2013-11-12
Publication date: 2016-01-20
Anticipated expiration: 2033-11-12
Also published as: EP2730990A1; JP5673750B2; US9379554B2; CN103809642A; EP2730990B1; US20140132072A1; JP2014112350A

Abstract

公开了用于两线制变送器的电流输出电路以及两线制变送器。该电流输出电路包括：第一电流源电路，其被构造为输出受基于所述物理量生成的控制电压控制的第一电流；第二电流源电路，其被构造为输出受所述第一电流控制的第二电流；第一分流电压源电路，其被构造为从所述第二电流生成所述两线制变送器的内部电源；第三电流源电路，其被构造为生成受基准电压控制的第三电流；以及第二分流电压源电路，其被构造为通过所述第三电流生成所述第二电流源电路的电源。所述电流输出电路被构造为基于所述第一电流、所述第二电流和所述第三电流将受所述控制电压控制的所述预定电流通过两条传输线输出至外部电路。

Description

电流输出电路和两线制变送器

技术领域

本公开涉及电流输出电路和具有该电路输出电路的两线制变送器，该电流输出电路通过两条传输线与外部电路连接，并且在将该外部电路用作电源的同时，将预定的电流信号输出至该外部电路。

背景技术

两线制变送器例如是这样的现场装置：其通过两条传输线连接至诸如DCS（分布式控制系统）之类的外部电路，并且在将该外部电路用作电源的同时，将从传感器等获取的物理量转换为电流信号，以及将该电流信号输出至该外部电路。由于两线制变送器不需要专用的电源配线并且可以低成本安装，因此两线制变送器广泛地用作工厂中的诸如温度变送器或差压变送器和压力变送器之类的现场装置。该现场装置将物理量转换为全球标准的4[mA]至20[mA]的直流作为现场装置的信号，并将该电流发送至该外部电路。

例如，专利参考文献1公开了一种能够通过并联稳压器（分流电压源电路）而不是齐纳二极管来确保稳定的电路电源以及自由设置内部电压的两线制变送器。

图6示出了上述两线制变送器中使用的相关技术的电流输出电路50的构造示例。根据图6，电流输出电路50被构造为包括电压源电路51、运算放大器52（opamp）、电压-电流转换元件53（NPN晶体管）、电流镜像电路54、分流电压源电路55、电流检测电阻器R11、反馈电阻器R12、频带限制电阻器R13、以及频带限制电容器C11。通过上述构造，电流输出电路50通过分流电压源电路55输出电流I1，还生成两线制变送器的内部电源#1（信号处理电路或传感器（未示出）的驱动电源），并且在正电源端VP和负电源端VN之间输出电流I_out=（1+R12/R11）*I1。

[现有技术参考文献]

[专利参考文献]

[专利参考文献1]JP-A-9-81883

顺便说一下，根据图6所示的电流输出电路50，从运算放大器52的输出端到运算放大器52的非反相输入端（+）的负反馈回路（图6的虚线箭头）中插入电流镜像电路54。为了解决插入该电流镜像电路54的不利之处，在运算放大器52的输出端和运算放大器52的反相输入端（-）之间连接频带限制电容器C11，通过该频带限制电容器C11，确保了从运算放大器52的输出到输入范围的系统的稳定性。

连接上述频带限制电容器C11从而确保从运算放大器52的输出到输入范围的系统的稳定性的原因是：电流镜像电路54具有的极点（pole）在运算放大器52的频带附近，相位在环路增益为一倍并且不能确保相位裕度（裕度）的频率附近旋转。因此，在相关技术的两线制变送器的电流输出电路50中，将诸如电流镜像电路54之类的具有低极点的电路元件插入图6中的虚线箭头所示的运算放大器52的负反馈回路中，因而带宽变窄，AC输入阻抗变低，抗噪声能力变差。

发明内容

本发明的示例性实施例提供了一种用于加宽频带以及改善抗噪声能力的电流输出电路，以及具有该电流输出电路的两线制变送器。

根据本发明的示例性实施例，一种用于两线制变送器的电流输出电路，所述两线制变送器被构造为通过两条传输线接收来自外部电路的电源供给，并且通过所述传输线将基于物理量的预定电流输出至所述外部电路，所述电流输出电路包括：

第一电流源电路，其被构造为输出受基于所述物理量生成的控制电压控制的第一电流；

第二电流源电路，其被构造为输出受所述第一电流控制的第二电流；

第一分流电压源电路，其被构造为从所述第二电流生成所述两线制变送器的内部电源；

第三电流源电路，其被构造为生成受基准电压控制的第三电流；以及

第二分流电压源电路，其被构造为通过所述第三电流生成所述第二电流源电路的电源，

其中所述电流输出电路被构造为基于所述第一电流、所述第二电流和所述第三电流输出受所述控制电压控制的所述预定电流。

所述第一电流源电路可以包括：运算放大器，其包括非反相输入端和反相输入端，其中所述控制电压施加在所述非反相输入端和与所述两条传输线中的一条连接的负电源端之间；具有第一极性的电压-电流转换元件，其包括栅极端、源极端、和漏极端，栅极端与所述运算放大器的输出端连接，源极端与所述运算放大器的所述反相输入端连接，漏极端与所述第二电流源电路连接；以及电流检测电阻器，其包括与所述电压-电流转换元件的源极端连接的一端以及与所述负电源端连接的另一端，其中与所述电压-电流转换元件的源极端的连接点连接至所述运算放大器的所述反相输入端，并且所述运算放大器被构造为控制所述电压-电流转换元件的栅极和源极之间的电压，使得施加在所述电流检测电阻器上的电压变为等于所述控制电压，并且所述第一电流输出至所述电压-电流转换元件的漏极端。

当DC分量的第一控制电压输入至所述运算放大器的所述非反相输入端，并且AC分量的第二控制电压通过电容元件输入至所述运算放大器的所述反相输入端时，所述电压-电流转换元件可以被构造为输出混合了所述DC分量和所述AC分量的所述第一电流。

多个所述第一电流源电路可以连接在分别与所述两条传输线连接的正电源端和负电源端之间，以及

施加在所述负电源端和所述第一电流源电路的运算放大器的非反相输入端之间的控制电压分别被控制为输出所述第一电流。

所述第二电流源电路可以包括：运算放大器，其包括与所述第一电流源电路的输出连接的非反相输入端，以及通过电流检测电阻器与连接至所述两条传输线中的一条的正电源端连接的反相输入端；电流-电压转换电阻器，其连接在所述正电源端和所述运算放大器的所述非反相输入端之间，并且被构造为将所述第一电流转换为电压；具有第二极性的电压-电流转换元件，其包括栅极端、源极端和漏极端，栅极端与所述运算放大器的输出端连接，源极端与所述运算放大器的反相输入端连接，漏极端与所述第一分流电压源电路连接，所述电压-电流转换元件被构造为将受所述第一电流控制的所述第二电流输出至所述漏极端；以及电流检测电阻器，其包括与所述电压-电流转换元件的源极端连接的一端以及与所述正电源端连接的另一端，其中与所述电压-电流转换元件的源极端的连接点连接至所述运算放大器的所述反相输入端，并且所述运算放大器被构造为控制所述电压-电流转换元件的栅极和源极之间的电压，使得施加在所述电流检测电阻器上的电压变得等于由所述电流-电压转换电阻器转换的电压，并且所述第二电流输出至所述电压-电流转换元件的漏极端。

所述第二电流源电路可以包括：限流电阻器，其包括与所述电流-电压转换电阻器连接的一端以及与所述第一电流源电路的电压-电流转换元件的漏极端连接的另一端，所述限流电阻器被构造为限制流经所述第一电流源电路的电压-电流转换元件的寄生电容器的电流，以抑制所述第一电流中的波动；以及电容元件，其与所述电流-电压转换电阻器并联连接，并且被构造为抑制由所述第一电流中的波动导致的施加在所述电流-电压转换电阻器的两端的电压中的波动。

所述电压-电流转换元件可以包括：具有所述第二极性的MOS晶体管，以及双极型晶体管，其与所述MOS晶体管达林顿连接，以及所述第二电流可以通过所述双极型晶体管的集电极端输出，并且反馈通过源极电阻器到达所述运算放大器的反相输入端，所述源极电阻器被构造为决定所述双极型晶体管的基极端处的所述MOS晶体管的工作点。

所述第二电流源电路可以被构造为利用所述第二电流生成其电压低于所述内部电源的电压的第二内部电源，并且被构造为将所述第二内部电源施加在所述MOS晶体管的漏极端，并且使得能够在所述正电源端和与所述两条传输线中的另一条连接的负电源端之间的电压低于预定值的情况下进行低压工作。

所述第三电流源电路可以包括：运算放大器，其包括非反相输入端和反相输入端，其中基准电压施加在所述非反相输入端和与所述两条传输线中的一条连接的负电源端之间；具有第二极性的电压-电流转换元件，其包括栅极端、源极端和漏极端，栅极端与所述运算放大器的输出端连接，源极端与所述运算放大器的所述反相输入端连接，漏极端与所述第二分流电压源电路连接，其中所述第三电流通过所述漏极端输出；以及电流检测电阻器，其连接在所述负电源端和所述电压-电流转换元件的源极端之间，其中与所述电压-电流转换元件的源极端的连接点连接至所述运算放大器的所述反相输入端，并且所述运算放大器被构造为控制所述电压-电流转换元件的栅极和源极之间的电压，使得施加在所述电流检测电阻器上的电压变得等于所述基准电压，并且所述第三电流输出至所述电压-电流转换元件的所述漏极端。

根据示例性实施例的一种两线制变送器，包括：

传感器，其被构造为测量物理量，并将所测量到的物理量转换为电信号；

信号处理电路，其被构造为对所述电信号执行信号处理，以生成控制电压；以及

如上所述的电流输出电路，其被构造为通过分别与两条传输线连接的正电源端和负电源端接收来自外部电路的电源供给，并且通过所述传输线将基于来自所述信号处理电路的所述控制电压的预定电流输出至所述外部电路。

根据本发明的示例性实施例，可以提供一种用于加宽频带以及改善抗噪声能力的电流输出电路以及一种具有该电路的两线制变送器。

附图说明

图1是示出根据本实施例的两线制变送器的基本构造的示图。

图2是示出根据本实施例的电流源电路的构造的示图。

图3是示出根据本实施例的电流源电路在施加一般模式噪声的情况下的构造的示图。

图4是示出根据本实施例的第一变形示例的电流输出电路的构造的示图。

图5是示出根据本实施例的第二变形示例的电流输出电路的构造的示图。

图6是示出相关技术的电源电路的构造的示图。

具体实施方式

在下文中将参照附图详细描述本发明的示例性实施例。

（实施例的构造）

图1是示出根据本实施例的两线制变送器的基本构造的示图。根据图1，根据本实施例的两线制变送器1包括传感器10、信号处理电路20、和电流输出电路30。两线制变送器1通过分别与两条传输线L1、L2连接的正电源端VP和负电源端VN连接至诸如DCS之类的外部电路40。

两线制变送器1例如是现场装置，并且通过两条传输线L1、L2接收来自外部电路40的电源供给。传感器10测量物理量，并将其转换为电信号。信号处理电路20对电信号执行信号处理。电流输出电路30基于来自信号处理电路20的输出，将例如4[mA]至20[mA]的预定电流通过传输线L1、L2输出至外部电路40。

电流输出电路30包括电流源电路31（第一电流源电路）、电流源电路32（第二电流源电路）、电流源电路33（第三电流源电路）、分流电压源电路34（第一分流电压源电路）和分流电压源电路35（第二分流电压源电路）。电流源电路31生成受从信号处理电路20输出的控制电压（控制信号x）控制的电流I1（第一电流），并将电流I1输出至电流源电路32。电流源电路32（第二电流源电路）生成受电流I1控制的电流I2（第二电流），并将电流I2输出至分流电压源电路34。

分流电压源电源电路34（第一分流电压源电路）根据从电流源电路32输出的电流I2生成两线制变送器1（传感器10和信号处理电路20）的内部电源#1。电流源电路33生成受基准电压Vref控制的电流I3（第三电流）。分流电压源电路35利用从电流源电路33输出的电流I3生成电流源电路32的电源。

电流输出电路30利用电流源电路31生成的电流I1、电流源电路32生成的电流I2以及电流源电路33生成的电流I3而经由传输线L1、L2将受控制电压（控制信号x）控制的4至20[mA]的预定电流输出至外部电路40。

图2示出了构成根据本实施例的电流输出电路30的电流源电路31、32、33中的每一个的详细电路构造。

在图2中，电流源电路31被构造为包括运算放大器OP1、由N型MOS-FET制成的电压-电流转换元件M1（具有第一极性的电压-电流转换元件）、和电流检测电阻器R1。在运算放大器OP1中，信号处理电路20生成的控制电压（控制信号x）施加在非反相输入端(+)和连接至传输线L2的负电源端VN之间。在电压-电流转换元件M1中，栅极端连接至运算放大器OP1输出端，源极端连接至运算放大器OP1的反相输入端（-），以及漏极端连接至电流源电路32（以下描述的电流-电压转换电阻器R7的一端和运算放大器OP2的非反相输入端（+））。此处（电流源电路31）生成的电流I1通过漏极端输出至电流源电路32。在电流检测电阻器R1中，分别地，其一端连接至电压-电源转换元件M1的源极端，其另一端连接至负电源端VN，并且其与电压-电源转换元件M1的源极端的连接点连接至运算放大器OP1的反相输入端（-）。

电流源电路32被构造为包括运算放大器OP2、由P型MOS-FET制成的电压-电流转换元件M2（具有第二极性的电压-电流转换元件）、电流检测电阻器R3、以及电流-电压转换电阻器R7。

在运算放大器OP2中，分别地，电流源电路31的输出（电压-电流转换元件M1的漏极端）连接至非反相输入端（+），连接至传输线L1的正电源端VP通过电流检测电阻器R3连接至反相输入端（-）。在电压-电流转换元件M2中，分别地，栅极端连接至运算放大器OP2的输出端，源极端连接至运算放大器OP2的反相输入端（-），以及漏极端连接至分流电压源电路34。生成受电流源电路31所生成的电流I1控制的电流I2，并将其通过漏极端输出至分流电压源电路34。在电流检测电阻器R3中，其一端连接至电压-电流转换元件M2的源极端，而其另一端连接至正电源端VP，并且其与电压-电流转换元件M2的源极端的连接点连接至运算放大器OP2的反相输入端（-）。此外，电流-电压转换电阻器R7连接在正电源端VP与运算放大器OP2的非反相输入端（+）之间。

电流源电路33被构造为包括运算放大器OP3、由P型MOS-FET制成的电压-电流转换元件M3、以及电流检测电阻器R5。

在运算放大器OP3中，基准电压施加在非反相输入端（+）和负电源端VN之间。在电压-电流转换元件M3中，分别地，栅极端连接至运算放大器OP3的输出端，源极端连接至运算放大器OP3的反相输入端，以及漏极端连接至分流电压源电路35。生成电流I3并通过漏极端将其输出至分流电压源电路35。电流检测电阻器R5连接在负电源端VN和电压-电流转换元件M3的源极端之间，并且电流检测电阻器R5与电压-电流转换元件M3的源极端的连接点连接至运算放大器OP3的反相输入端（-）。

（实施例的操作）

在下文中将参照图1和图2详细描述根据本实施例的电流输出电路30的操作。

首先，传感器10将诸如压力或温度之类的物理量转化为电信号，并且将电信号输出至信号处理电路20。信号处理电路20对从传感器10输出的电信号执行诸如应变修正（straincorrection）或噪声消除之类的预定处理，并且生成控制信号x（控制电压）。控制电压施加在负电源端VN和构成电流源电路31的运算放大器OP1的非反相输入端（+）之间。

电流源电路31生成受该控制电压（控制信号x）控制的电流I1。也就是说，运算放大器OP1通过控制电压-电源转换元件M1的栅极和源极之间的电压，来执行控制，使得施加在电流检测电阻器R1两端的电压变为与控制电压x相同的电压。因此，控制电压（控制信号x）转换为电流I1，其电流I1通过电压-电流转换元件M1的漏极端输出至电流源电路32（电流-电压转换电阻器R7的一端和运算放大器OP2的非反相输入端）。

接下来，电流源电路32生成受由电流源电路31生成的电流I1控制的电流I2。也就是说，电流I1流经电流-电压转换电阻器R7，从而电压下降，电流I1再次被转化为电压，该电压（在下文中被称为VP基准电压）施加在正电源端VP和运算放大器OP2的非反相输入端（+）之间。然后，利用该VP基准电压，运算放大器OP2通过控制电压-电流转换元件M2的栅极和源极之间的电压，执行控制，使得施加在电流检测电阻器R3两端的电压变为与VP基准电压相同的电压值。因此，生成的电流I2通过漏极端输出至分流电压源电路34。分流电压源电路34使用该电流I2生成用于驱动传感器10和信号处理电路20的内部电源#1。

构成电流源电路32的电压-电流转换元件（P型MOS-FET）的主要载流子为空穴（正空穴），当输入至栅极端的电压低于源极端的电压（栅极和源极之间的电压）时，电流从源极流至漏极，随着输入电压接近-（负）侧，其电流变大，而随着输入电压接近+（正）侧，电流变小，并且在预定值处变为0。

电流源电路33和分离电压源电路35生成电流源电路32的电源。也就是说，在电流源电路33中，基准电压V_ref施加在负电源端VN和运算放大器OP3的非反相输入端（+）之间，运算放大器OP3通过控制电压-电流转换元件M3的栅极和源极之间的电压，来执行控制，使得施加在电流检测电阻器R5两端的电压变为与基准电压V_ref相同的电压值。因此，基准电压V_ref被转换为电流I3并通过电压-电流转换元件M3的漏极端输出至分流电压源电路35。分流电压源电路35通过电流I3生成电流源电路32的电源。

最后，电流输出电路30利用电流源电路31生成的电流I1、电流源电路32生成的电流I2以及电流源电路33生成的电流I3，来生成受控制电压（控制信号x）控制的4至20[mA]的电流I_out，并且通过两条传输线L1、L2将电流I_out输出至诸如DCS之类的外部电路40，还生成用于驱动传感器10和信号处理电路20的内部电源#1。当在这里将电流源电路31的传递函数设为f（x）并且将电流源电路32的传递函数设为g（I2）时，得到I1=f（x）、I2=g（f（x））以及I_out=f（x）+g（f（x））+I3。

（实施例的效果）

根据上述根据本实施例的电流输出电路30，诸如电流镜像电路之类的具有低极点的元件没有包括在由附图中的实线箭头所示的构成电流源电路31、电流源电路32的运算放大器（分别为OP1、OP2）的负反馈回路以内（消除了响应慢的元件），从而不必限制频带，因此可以提供能够加宽频带的两线制变送器1。具体地，两线制变送器1将AC数字信号叠加在4至20[mA]的DC模拟信号上，并将该信号传输至外部电路40，从而可以在不改变一个两线制变送器1（现场装置）内部的常数的情况下，产生从具有低载波频率的通信波形（例如，HART（高速通道可定址远程转换器））到具有高载波频率的通信波形（例如，基金会现场总线）的输出。

同样，通过加宽频带，可以获得通过改善输入阻抗来改善AC输入阻抗和改善抗噪声能力的辅助效果。此外，可以在生成电流的同时生成内部电源。

（第一变形示例）

顺便说一下，上述根据本实施例的电流输出电路30中生成的噪声可以根据传导方法（模式）而分为两类。一类是在信号线或电源线之间生成的一般模式噪声，另一类是在GND和信号线或电源线之间生成的共模噪声。图3是选择性地示出根据本实施例的电流输出电路30中的第一电流源电路31和第二电流源电路32在施加一般模式噪声的情况下的外围构造的示图。

当一般模式噪声（噪声源）施加在图3中的正电源端VP和负电源端VN之间时，电流I_deg流经第一电流源电路31的电压-电流转换元件M1的寄生电容器C_deg。由于该电流不能被运算放大器OP1控制，因此流经寄生电容器C_deg的电流表现为第一电流I1中的波动（I1+I_deg）。第一电流I1中的该波动乘以常数，并且反应在第二电流源电路32输出的第二电流I2中的波动（I2=（I1+T_deg）*（R7/R3））中，在该第二电流I2中的波动变得大于第一电流I1中的波动（I1+I_deg）。

因为该原因，为了抑制第二电流I2中的波动，构造下述第一变形示例的电流输出电路30A，从而通过电容元件（图4中的电容器C1）和限流电阻器（图4中的电阻器R4）来抑制第一电流I1中的波动。图4示出了用于进行抑制的电流输出电路30A的构造。根据图4，除添加了电容器C1和限流电阻器R4外，第一变形示例的电流输出电路30A具有与图2所示的根据本实施例的电流输出电路30类似的构造。

在限流电阻器R4中，分别地，其一端与电流-电压转换电阻器R7连接，其另一端与电压-电流转换元件M1的漏极端连接，从而限制了流经电压-电流转换元件M1的寄生电容器C_deg的电流，以抑制第一电流I1中的波动。此外，电容器C1与电流-电压转换电阻器R7并联连接，从而抑制由于第一电流I1的波动施加在电流-电压转换电阻器R7两端的电压中的波动。对电流-电压转换电阻器R7两端电压中波动的抑制导致对第二电流I2中波动的抑制。

根据上述第一变形示例的电流输出电路30A，电容器C1与电流-电压转换电阻器R7并联连接，抑制了由第一电流I1中的波动导致的电流-电压转换电阻器R7两端的电压中的波动，以及将限流电阻器R4插入电流-电压转换电阻器R7和电压-电流转换元件M1之间，限制了流经电压-电流转换元件M1的寄生电容器C_deg的电流，从而抑制了第一电流I1中的波动。因此，可以抑制第二电流I2中的波动。当该第二电流I2中的波动被抑制时，流经被输入有第二电流I2的第三电流源电路33的电压或电流变小，使得可以避免第一变形示例的电流输出电路30A发生故障的情形。因此，可以提供用于改善抗噪声能力以及改善电流输出电路30A的可靠性的两线制变送器1。

（第二变形示例）

接下来，将参照图5描述第二变形示例的电流输出电路30B。如图5所示，第二变形示例的电流输出电路30B可以得到输出电流I_out，其中分别通过将DC分量的控制电压#1（第一控制电压）输入至构成电流源电路31的运算放大器OP1的非反相输入端（+）以及将AC分量的控制电压#2（第二控制电压）通过电容器C2（电容元件）输入至运算放大器OP1的反相输入端（-），而混合有DC分量和AC分量。在该情况下，消除了对其后级的混合电路的需要。此外，尽管省略了图示，但在分别连接两条传输线L1、L2的正电源端VP和负电源端VN之间，并联连接有多个电流源电路31，控制分别施加的控制电压（控制信号x）以生成电流I1，从而可以提供具有高扩展性和灵活性的电流输出电路30B。

此外，电流源电路32可以具有这样的连接构造：电流-电压转换元件M2包括P型MOS-FET（M2）和与MOS-FET（M2）达林顿连接的双极型晶体管（PNP晶体管Q1），电流I2通过该PNP晶体管Q1的集电极端输出，反馈通过源极电阻器R8到达运算放大器OP2的反相输入端（-），源极电阻器用于决定晶体管的基极端中的MOS-FET（M2）的工作点。根据该构造，可以在保持电流精度的同时补偿MOS-FET（M2）的低gm（互导）。

此外，在上述电流源电路32中，当利用电流I2生成电压低于内部电源#1（第一内部电源）的电压的内部电源#2（第二内部电源），并且第二内部电源施加至MOS-FET（M2）的漏极端时，使得能够进行在正电源端VP和负电源端VN之间的电压低于预定值情况下的低压工作。

以上已详细描述了本发明的优选实施例，显然，本发明的技术范围不限制于上述实施例中描述的范围。对本领域技术人员显而易见的是，可以对上述实施例进行各种变形或改进。同样，根据权利要求书的描述，显而易见的是，添加所述变形或改进的模式可以包括在本发明的技术范围内。

Claims

1.一种用于两线制变送器的电流输出电路，所述两线制变送器被构造为通过两条传输线接收来自外部电路的电源供给，并且通过所述传输线将基于物理量的预定电流输出至所述外部电路，所述电流输出电路包括：

2.根据权利要求1所述的电流输出电路，其中

所述第一电流源电路包括：

运算放大器，其包括非反相输入端和反相输入端，其中所述控制电压施加在所述非反相输入端和与所述两条传输线中的一条连接的负电源端之间；

具有第一极性的电压-电流转换元件，其包括：栅极端，其与所述运算放大器的输出端连接；源极端，其与所述运算放大器的所述反相输入端连接；以及漏极端，其与所述第二电流源电路连接；以及

电流检测电阻器，其包括与所述电压-电流转换元件的源极端连接的一端以及与所述负电源端连接的另一端，其中与所述电压-电流转换元件的源极端的连接点连接至所述运算放大器的所述反相输入端，并且

所述运算放大器被构造为控制所述电压-电流转换元件的栅极和源极之间的电压，使得施加在所述电流检测电阻器上的电压变为等于所述控制电压，并且所述第一电流输出至所述电压-电流转换元件的漏极端。

3.根据权利要求2所述的电流输出电路，其中

当DC分量的第一控制电压输入至所述运算放大器的所述非反相输入端，并且AC分量的第二控制电压通过电容元件输入至所述运算放大器的所述反相输入端时，所述电压-电流转换元件被构造为输出混合了所述DC分量和所述AC分量的所述第一电流。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的电流输出电路，其中

多个所述第一电流源电路连接在正电源端和负电源端之间，所述正电源端和所述负电源端分别与所述两条传输线连接，以及

5.根据权利要求1所述的电流输出电路，其中

所述第二电流源电路包括：

运算放大器，其包括与所述第一电流源电路的输出连接的非反相输入端，以及通过电流检测电阻器与连接至所述两条传输线中的一条的正电源端连接的反相输入端；

电流-电压转换电阻器，其连接在所述正电源端和所述运算放大器的所述非反相输入端之间，并且被构造为将所述第一电流转换为电压；

具有第二极性的电压-电流转换元件，其包括：栅极端，其与所述运算放大器的输出端连接；源极端，其与所述运算放大器的反相输入端连接；以及漏极端，其与所述第一分流电压源电路连接，所述电压-电流转换元件被构造为将受所述第一电流控制的所述第二电流输出至所述漏极端；以及

所述电流检测电阻器，其包括与所述电压-电流转换元件的源极端连接的一端以及与所述正电源端连接的另一端，其中其与所述电压-电流转换元件的源极端的连接点连接至所述运算放大器的所述反相输入端，并且

所述运算放大器被构造为控制所述电压-电流转换元件的栅极和源极之间的电压，使得施加在所述电流检测电阻器上的电压变得等于由所述电流-电压转换电阻器转换的电压，并且所述第二电流被输出至所述电压-电流转换元件的漏极端。

6.根据权利要求5所述的电流输出电路，其中

所述第二电流源电路包括：

限流电阻器，其包括与所述电流-电压转换电阻器连接的一端以及与所述第一电流源电路的电压-电流转换元件的漏极端连接的另一端，所述限流电阻器被构造为限制流经所述第一电流源电路的电压-电流转换元件的寄生电容器的电流，以抑制所述第一电流中的波动；以及

电容元件，其与所述电流-电压转换电阻器并联连接，并且被构造为抑制由所述第一电流中的波动导致的施加在所述电流-电压转换电阻器两端的电压中的波动。

7.根据权利要求5或6所述的电流输出电路，其中

所述第二电流源电路的电压-电流转换元件包括：

具有所述第二极性的MOS晶体管；以及

双极型晶体管，其与所述MOS晶体管达林顿连接，并且

所述第二电流通过所述双极型晶体管的集电极端输出，并且源极电阻器连接在所述MOS晶体管的源极端和所述运算放大器的反相输入端之间，所述源极电阻器被构造为决定所述双极型晶体管的基极端处的所述MOS晶体管的工作点。

8.根据权利要求7所述的电流输出电路，其中

所述第二电流源电路被构造为利用所述第二电流生成其电压低于所述内部电源的电压的第二内部电源，并且被构造为将所述第二内部电源施加在所述MOS晶体管的漏极端，并且使得能够在所述正电源端和与所述两条传输线中的另一条连接的负电源端之间的电压低于预定值的情况下进行低压工作。

9.根据权利要求1所述的电流输出电路，其中

所述第三电流源电路包括：

运算放大器，其包括非反相输入端和反相输入端，其中基准电压施加在所述非反相输入端和与所述两条传输线中的一条连接的负电源端之间；

具有第二极性的电压-电流转换元件，其包括：栅极端，其与所述运算放大器的输出端连接；源极端，其与所述运算放大器的所述反相输入端连接；以及漏极端，其与所述第二分流电压源电路连接，其中所述第三电流通过所述漏极端输出；以及

电流检测电阻器，其连接在所述负电源端和所述电压-电流转换元件的源极端之间，其中与所述电压-电流转换元件的源极端的连接点连接至所述运算放大器的所述反相输入端，并且

所述运算放大器被构造为控制所述电压-电流转换元件的栅极和源极之间的电压，使得施加在所述电流检测电阻器上的电压变为等于所述基准电压，并且所述第三电流输出至所述电压-电流转换元件的所述漏极端。

10.一种两线制变送器，包括：

根据权利要求1-9中任一项所述的电流输出电路，其被构造为通过分别与两条传输线连接的正电源端和负电源端接收来自外部电路的电源供给，并且通过所述传输线将基于来自所述信号处理电路的所述控制电压的预定电流输出至所述外部电路。