Paaiškintos 2 paprastos įtampos ir dažnio keitiklio grandinės

Įtampa į dažnio keitiklio grandinę paverčia proporcingai kintančią įėjimo įtampą proporcingai kintančiu išėjimo dažniu.

Pirmasis dizainas naudoja IC VFC32, kuris yra pažangus įtampos ir dažnio keitiklio įtaisas iš BURR-BROWN, specialiai suprojektuotas sukurti ypač proporcingą dažnio atsaką į maitinamąją įėjimo įtampą tam tikrai įtampai į dažnio keitiklio grandinę.

Kaip veikia įrenginys

Jei įėjimo įtampa skiriasi, išėjimo dažnis tai seka ir kinta proporcingai, labai tiksliai.

IC išvestis yra atviro kolektoriaus tranzistoriaus forma, kuriai tiesiog reikia išorinio rezistoriaus, sujungto su 5 V šaltiniu, kad išvestis būtų suderinama su visais standartiniais CMOS, TTL ir MCU įrenginiais.

Galima tikėtis, kad šios IC išeiga bus labai apsaugota nuo triukšmo ir bus labai tiesi.

Išėjimo konversijos visos skalės diapazonas nustatomas įtraukiant išorinį rezistorių ir kondensatorių, kurie gali būti išmatuojami, kad gautų pakankamai platų atsako diapazoną.

Pagrindinės VFC32 savybės

Įrenginyje „VFC32“ taip pat yra priešingo veikimo ypatybė, ty jis gali būti sukonfigūruotas taip, kad veiktų kaip dažnio ir įtampos keitiklis, panašiu tikslumu ir efektyvumu. Apie tai mes išsamiai aptarsime kitame mūsų straipsnyje.

IC galima įsigyti skirtingose ​​pakuotėse, kurios gali atitikti jūsų programos poreikius.

Pirmajame paveiksle pavaizduota standartinė įtampos ir dažnio keitiklio grandinės konfigūracija, kur R1 naudojamas įvesties įtampos aptikimo diapazonui nustatyti.

Įgalinamas visos skalės aptikimas

40k rezistorius gali būti pasirinktas norint gauti 0–10 V visos skalės įvesties aptikimą, kitus diapazonus galima pasiekti paprasčiausiai išsprendus šią formulę:

R1 = Vfs / 0,25 mA

Pageidautina, kad R1 būtų MFR tipo, kad būtų užtikrintas didesnis stabilumas. Koreguojant R1 vertę, galima sumažinti galimą įėjimo įtampos diapazoną.

Norint pasiekti reguliuojamą išvestį, įvedamas FSD diapazonas C1, kurio vertė gali būti tinkamai parinkta norimam išėjimo dažnio konversijos diapazonui priskirti, čia paveiksle pasirinkta 0–10 kHz skalė 0–10 V įėjimo diapazonui.

Tačiau reikia pažymėti, kad C1 kokybė gali tiesiogiai paveikti ar paveikti išėjimo linijiškumą ar tikslumą, todėl rekomenduojama naudoti aukštos kokybės kondensatorių. Tantalas galbūt tampa geru kandidatu į tokio tipo taikymo sritis.

Didesniems diapazonams, esantiems maždaug 200 kHz ir didesnėms, C1 gali būti pasirinktas didesnis kondensatorius, o R1 - 20 k.

Susijęs kondensatorius C2 nebūtinai daro įtaką C1 veikimui, tačiau C2 vertė neturi peržengti nurodytos ribos. C2 reikšmė, kaip parodyta žemiau esančiame paveikslėlyje, neturėtų būti mažinama, nors didinti jos vertę virš šios vertės gali būti gerai

Dažnio išvestis

IC dažnio kontaktas yra sukonfigūruotas kaip atviras kolektorinis tranzistorius, o tai reiškia, kad su šiuo kaiščiu sujungtame išėjimo etape patiriama tik panardinama įtampos / srovės (logiškai maža) reakcija į siūlomą įtampą į dažnio keitimą.

Kad gautume kintamą loginį atsaką, o ne tik „skęstančios srovės“ (logiškai mažai) atsaką iš šio kontakto, turime prijungti išorinį 5 V įtampos rezistorių, kaip nurodyta antroje aukščiau pateiktoje diagramoje.

Tai užtikrina pakaitomis kintantį loginį aukštą / žemą atsaką šiame prijungto išorinės grandinės etape.

Galimos programos

Paaiškinta įtampos ir dažnio keitiklio grandinė gali būti naudojama daugeliui vartotojo specifinių programų ir gali būti pritaikyta pagal bet kurį svarbų reikalavimą. Viena iš tokių programų gali būti pagaminti skaitmeninį galios matuoklį, kad būtų galima registruoti elektros energijos suvartojimą tam tikrai apkrovai.

Idėja yra nuosekliai prijungti srovės jutiklinį rezistorių su apkrova ir tada integruoti besivystančią srovės kaupimąsi šiame rezistoriuje su aukščiau paaiškinta įtampa ir dažnio keitiklio grandine.

Kadangi jutimo rezistoriaus srovė būtų proporcinga apkrovos suvartojimui, paaiškintoje grandinėje šie duomenys būtų tiksliai ir proporcingai paversti dažniu.

Dažnio keitimą galima papildomai integruoti į IC 4033 dažnio skaitiklio grandinę, kad būtų galima skaitmeniniu būdu kalibruoti apkrovos suvartojimo rodmenis, ir tai galėtų būti saugoma būsimam vertinimui.

Mandagumas: http://www.ti.com/lit/ds/symlink/vfc32.pdf

2) Naudojant IC 4151

Kita aukšto našumo dažnio ir įtampos keitiklio grandinė yra pastatyta aplink keletą komponentų ir IC pagrįstą perjungimo grandinę. Naudojant schemoje nurodytas dalių vertes, perskaičiavimo santykis pasiekiamas tiesiniu atsaku maždaug. 1%. Kai naudojama įėjimo įtampa nuo 0 V-10 V, ji konvertuojama į proporcingą 0–10 kHz kvadratinių bangų išėjimo įtampos dydį.

Per potenciometrą P1 grandinę būtų galima pakoreguoti, kad 0 V įėjimo įtampa sukurtų 0 Hz išėjimo dažnį. Komponentai, atsakingi už dažnio diapazono nustatymą, yra rezistoriai R2, R3, R5, P1 kartu su kondensatoriumi C2.

Taikant toliau pateiktas formules, įtampos ir dažnio keitimo santykis gali būti pakeistas, kad grandinė veiktų nepaprastai gerai kelioms unikalioms programoms.

Nustatydami T = 1.1.R3.C2 sandaugą, turite įsitikinti, kad tai visada yra mažesnė nei pusė minimalaus išėjimo periodo, o tai reiškia, kad teigiamas išėjimo impulsas visada turėtų būti mažiausias tol, kol neigiamas impulsas.

f0 / Win = [0,486. (R5 + P1) / R2. R3. C2]. [kHz / V]

T = 1,1. R3. C2