在制造業(yè)設備的控制領域中，4到20mA的電流回路普遍存在。離散邏輯、微處理器和微控制器可以很容易使用控制方案的數(shù)字部分，例如：限制開關、按鈕和信號燈。對初級微控制器而言， 4到20mA的輸出接口存在問題。內(nèi)置A/D轉換器固然很好，但這樣的設備對處理器來講不經(jīng)濟。串行4到20mA芯片的確存在，但相對昂貴的，且需要串行設計，會使處理器價格過高。大部分低端芯片缺少專門的串行接口，并需要管腳編程。

圖1中的電路成本較低，不僅可以提供4到20mA的輸出，而且提供數(shù)字反饋信號表征電流環(huán)中的明線。一個輸出端口引腳用來輸出電流，一個輸入管腳用來監(jiān)控回路線中的開路電流。這個電路的運行不需要電流環(huán)的開環(huán)反饋部分，為節(jié)省成本可省略這部分。

電路由微處理器中簡單的定時器輸出驅動。定時器的占空比決定著電路的輸出電流。第一個運放信號前端的RC網(wǎng)絡調(diào)制來自處理器的脈動序列，以便運放認定其為直流電壓。另外，這個網(wǎng)絡確保即便輸入接地時，最小輸入電壓也接近100mV，。當NPN晶體管Q₁關閉時，最小電壓確保第一個運放的反饋回路不會折回正極去。如果使用雙極性供電，晶體管會有額外的電壓在地電壓下擺動，保持其處于導通區(qū)而不被關斷。NPN型晶體管Q₁的射極電阻決定電流范圍。微控制器由5V電壓驅動，輸出電流為20mA。而輸入接地的輸出電流小于1mA。12.5%的占空比驅動4mA的電流回路，顯示了整個范圍上的線性控制。盡管這并不是強制的，但大部分電流回路都有接地回路。第二個運放的目的是提供電流源，而不是前端電路的電流減小，提供接地回路。因此，PNP型晶體管Q3提供高位驅動。雙極結合晶體管Q₁和Q₃滿足成本考慮，但也可以用MOSFET獲得稍好的性能。

電路的開關反饋部分使微處理器分辨線路中存在的錯誤條件。處理器可執(zhí)行報警，關機或其他控制功能來減少安全隱患。當開環(huán)情況發(fā)生時，Q₃通過射-基極連接隔離整個回路電流，而通過680Ω電阻接到運放。電壓經(jīng)過680Ω電阻并導通Q₂，導致微處理器處于邏輯為1的反饋。注意到，對這類控制系統(tǒng)的“零”輸出狀態(tài)而言，開環(huán)回路需要至少1mA電流表征開路的功能，這個電流低于正常的4mA。

指令改變的響應時間約為500毫秒，對大多數(shù)的電流回路控制設備是可接受的，例如控制閥門。如果選擇的微處理器有內(nèi)置A/D轉換器，響應時間通過消除輸入濾波網(wǎng)絡的兩個多階幅值而減少。如果使用單電源拓撲，運放的選擇就很重要。運放維持接近其負極、地或軌的穩(wěn)定性是很重要的指標。