在电子电路设计与应用中，4 - 20mA 电流信号采样电路是一种常见且重要的电路，它在工业自动化、传感器信号传输等众多领域有着广泛的应用。然而，在实际使用过程中，可能会遇到各种各样的问题。本文将详细探讨一个 4 - 20mA 电流信号采样电路中出现的异常情况。

现在需要对一个 4 - 20mA 的电流信号进行采样，其信号调理电路如图 1 所示。输入电流与输出电压的关系由图 1 中的公式所确定。但在处理过程中，出现了一个令人疑惑的现象：当输入电流处于 4 - 7.93mA 这个区间时，尽管运放 2 脚的电压为 0.954V，可 Vout 却恒定为 0.652V，这就导致检测到的电流值始终对应 7.93mA。

为了找出问题的根源，首先在 icircuit 中对调理电路进行了模拟。模拟结果显示，电路的表现与理论设计是一致的，这就排除了理论设计方面存在问题的可能性。接着，在实际的硬件电路中进行测试，当输入电流在 4 - 7.93mA 范围内时，运放 3 脚的电压为 IinxR31，运放 2 脚的电压依旧是 0.954V，而 Vout 仍然保持为 0.652V。考虑到输入偏置电流可能会对电路产生影响，于是尝试将 R30 调整为 750Ω 电阻，但运放 2 脚的电压和 Vout 并没有发生变化，这就说明输入偏置电流不是导致该问题的原因。
随后，将调理电路中的 R24 和 R27 断开，把电路转变为电压跟随电路（如图 2 所示），但问题依旧存在。此时，输入电流与输出电压的关系与调理电路的理论设计相符合，即 Vout 等于 Iin 乘以 R31。然而，在图 1 所示的调理电路中，当输入电流介于 4 - 7.93mA 时，Vout 却始终保持为 0.652V，使得检测到的电流值始终对应 7.93mA。
目前，仍在进一步分析和探索该问题的根源。可能的原因有很多，比如电路中存在潜在的寄生参数、元件的实际性能与标称值存在偏差等。后续将继续深入研究，通过更换元件、调整电路布局等方式，逐步缩小问题的范围，以找到终的解决方案。

图 1：信号调理电路

图 2：电压跟随电路