3 Paaiškintos dažnio ir įtampos keitiklio grandinės

Kaip rodo pavadinimas, įtampos keitiklių dažnis yra įtaisai, kurie keičia skirtingo dažnio įvestį į atitinkamai skirtingą išėjimo įtampos lygį.

Čia mes tiriame tris paprastus, bet pažangius dizainus, naudojant IC 4151, IC VFC32 ir IC LM2907.

1) Naudojant IC 4151

Šiai dažnio įtampos keitiklio grandinei, naudojančiai IC 4151, būdingas labai tiesinis perskaičiavimo koeficientas. Turint nurodytas dalies vertes, galima tikėtis, kad grandinės perskaičiavimo koeficientas bus maždaug 1 V / kHz.

Kai nuolatinė įtampa naudojama 0 Hz dažnio įėjime, išėjimas sukuria atitinkamą 0 V įtampą. Įvesties kvadratinės ave dažnio veikimo ciklas niekada neveikia konversijos koeficiento išėjime.

Bet, jei įėjime taikomas sinusinės bangos dažnis, toje situacijoje signalas turi būti perduotas per Schmitto gaiduką, prieš jį įvedant į IC 4151 įvestį.

Jei jus domina skirtingas perskaičiavimo koeficientas, galite jį apskaičiuoti naudodami šią formulę:

V (išėjimas) / f (įėjimas) = ​​R3 x R7 x C2 / 0,486 (R4 + P1) x [V / Hz]

T1 = 1,1 x R3 x C2

Kontūrą netgi galima prijungti prie įtampos į dažnio keitiklį išvesties ir naudoti kaip DC signalų siuntimo būdą per išplėstą kabelio jungtį, nesuderinant kabelio pasipriešinimo klausimo.

2) VFC32 konfigūracijos naudojimas

Ankstesniame įraše paaiškinta paprasta vienguba mikroschema įtampa į dažnio keitiklio grandinę naudojant IC VFC32, čia mes sužinome, kaip tą patį IC galima naudoti norint pasiekti priešingą įtampos keitiklio grandinės taikymą.

Žemiau pateiktame paveikslėlyje pavaizduota kita standartinė VFC32 konfigūracija, leidžianti veikti kaip dažnio ir įtampos keitiklio grandinė.

C3, R6 ir R7 talpinio tinklo suformuotas įvesties etapas daro palyginamąją įvestį suderinamą su visais 5 V loginiais trigeriais. Palyginamasis savo ruožtu perjungia susietą vieno kadro etapą kiekviename krintančiame paduodamo dažnio įvesties impulsų krašte.

Grandinės schema

Detektoriaus komparatoriui nustatytas ribinis atskaitos įvestis yra apie –0,7 V. Tuo atveju, kai dažnio įėjimai gali būti mažesni nei 5 V, potencialų skirstomąjį tinklą R6 / R7 galima tinkamai sureguliuoti, norint pakeisti atskaitos lygį ir sudaryti sąlygas opampui tinkamai nustatyti žemo lygio dažnio įėjimus.

Kaip parodyta grafiką ankstesniame straipsnyje , C1 reikšmę galima pasirinkti priklausomai nuo dažnio įvesties paleidiklių skalės.

C2 tampa atsakingas už išėjimo įtampos bangos formos filtravimą ir išlyginimą. Didesnės C2 vertės padeda geriau kontroliuoti įtampos bangas per generuojamą išėjimą, tačiau reakcija į greitai besikeičiančius įėjimo dažnius yra lėta, o mažesnės C2 vertės sukelia blogą filtravimą, tačiau siūlo greitas reagavimas ir reguliavimas greitai besikeičiančiais įvesties dažniais.

R1 reikšmė gali būti patobulinta, norint pasiekti pritaikytą visos skalės išlinkio išėjimo įtampos diapazoną atsižvelgiant į nurodytą visos skalės įėjimo dažnio diapazoną.

Kaip veikia dažnio ir įtampos keitiklio grandinė

Siūlomos dažnio ir įtampos keitiklio grandinės pagrindinis veikimas pagrįstas įkrovos ir pusiausvyros teorija. Apskaičiuota, kad įvesties signalo dažnis atitinka išraišką V) (in) / R1, ir šią vertę apdoroja atitinkamas IC opampas integruodamas C2. Dėl šios integracijos krinta rampos integracijos išėjimo įtampa.

Nors tai, kas išdėstyta pirmiau, suaktyvinamas tolesnis vieno kadro etapas, sujungiant 1mA atskaitos srovę su integratoriaus įvestimi atliekant vieno kadro operaciją.

Tai savo ruožtu apverčia išėjimo rampos atsaką ir priverčia jį kilti aukštyn. Tai tęsiasi, kai vieno kadro įjungta, ir kai tik jo laikotarpis praeina, rampa dar kartą priversta pakeisti kryptį ir priversti grįžti į krintančią žemyn raštas.

Skaičiuojant dažnį

Aukščiau pateiktas svyruojančio atsako procesas leidžia palaikyti įkrovos (vidutinės srovės) pusiausvyrą per įėjimo signalo srovę ir etaloninę srovę, kuri išspręsta pagal šią lygtį:

I (in) = IR (pr.)
V (in) / R1 = fo tos
(1ma)
Kur fo yra išėjimo dažnis yra vieno kadro laikotarpis = 7500 C1 („Frarads“)

R1 ir C1 reikšmės yra tinkamai parinktos taip, kad būtų pasiektas 25% veikimo ciklas visos skalės išėjimo dažnių diapazone. FSD, kuris gali būti didesnis nei 200 kHz, rekomenduojamos vertės sukurtų maždaug 50% darbo ciklą.

Programos patarimai:

Paaiškinta geriausia įmanoma aukščiau aprašytų taikymo sritis dažnio į įtampos keitiklio grandinę yra reikalavimas, kai dažnio duomenis reikia paversti įtampos duomenimis.

Pavyzdžiui, ši grandinė gali būti naudojama tachometrai ir variklių greičiams matuoti įtampos diapazonuose.

Ši grandinė gali būti naudojama paprastumui greičio matuokliai 2 ratams, įskaitant dviračius ir kt.

Aptartas IC taip pat gali būti naudojamas norint pasiekti paprastus, nebrangius, bet tikslius dažnio matuoklius namuose, naudojant voltmetrus, norint nuskaityti išėjimo konversiją.

3) Naudojant IC LM2917

Tai dar viena puiki IC serija, kuri gali būti naudojama daugybei skirtingų grandinių programų. Iš esmės tai dažnio ir įtampos keitiklio (tachometro) IC su daugybe įdomių funkcijų. Sužinokime daugiau.

Pagrindinės elektros specifikacijos

Pagrindiniai IC LM2907 skelbimo LM2917 bruožai pabrėžiami taip:

• Įvesties tachometro kaištis, nurodytas ant žemės, gali būti tiesiogiai suderinamas su visų rūšių magnetiniais paėmėjais, turinčiais skirtingą nenorą.
• Išvesties kaištis yra susietas su viduje nustatytu bendru kolektoriaus tranzistoriumi, kuris sugeba nugrimzti iki 50mA. Tai gali tiesiogiai valdyti net relę ar solenoidą be išorinių buferinių tranzistorių, šviesos diodai ir lempos taip pat gali būti integruoti į išvestį, įskaitant ir, žinoma, gali būti gaunami iš CMOS įėjimų.
• Lustas gali padvigubinti žemus bangavimo dažnius.
• Tachometro įėjimuose yra įmontuota histerezė.
• Įžemintas tachometro įėjimas yra visiškai apsaugotas nuo įėjimo dažnio svyravimų, viršijančių IC maitinimo įtampą, arba neigiamo potencialo, esančio žemiau nulio.

Išsamią informaciją apie įvairius galimus IC „LM2907“ ir „LM2917“ paketus galite pamatyti toliau pateiktuose vaizduose:

Pagrindinės šio IC taikymo sritys yra:

• Greičio jutimas : Jis gali būti naudojamas sukimosi greičiui ar judančio elemento greičiui nustatyti
• Dažnio keitikliai: dažnio keitimui į tiesiškai kintantį potencialų skirtumą
• Vibracijos pagrindu veikiantys jutikliniai jungikliai

Automobiliai

Lustas tampa ypač naudingas automobilių srityje, kaip nurodyta toliau:

• Spidometrai: transporto priemonėse, skirtose matuoti greitį
• Lūžio taško matuokliai: taip pat transporto priemonės variklio matavimo prietaisų taikymas.
• Patogus tachometras: lustą galima naudoti rankiniams tachometrams gaminti.
• Greičio reguliatoriai: prietaisą galima naudoti greičio reguliavimo ar greičio reguliavimo prietaisuose
• Kitos įdomios „LM2907 / LM2917 IC“ programos: kruizo kontrolė, automobilių durų užrakto valdymas, sankabos valdymas, ragų valdymas.

Absoliučiai maksimalus įvertinimas

(tai reiškia, kad IC reitingai neturi viršyti)

1. Maitinimo įtampa = 28V
2. Maitinimo srovė = 25mA
3. Vidinio tranzistoriaus kolektoriaus įtampa = 28V
4. Diferencinė tachomero įėjimo įtampa = 28V
5. Įvesties įtampos diapazonas = +/- 28V
6. Galios išsklaidymas = nuo 1200 iki 1500 mW

Kiti elektriniai parametrai

Įtampos padidėjimas = 200V / mV

Išėjimo kriauklės srovė = 40–50 mA

Ryškios šio IC savybės ir privalumai

1. Išėjimas nereaguoja į nulinius dažnius, o išėjime taip pat sukuria nulinę įtampą.
2. Išėjimo tūrią galima paprasčiausiai apskaičiuoti pagal formulę: VOUT = fIN × VCC × Rx × Cx
3. Paprastas RC tinklas nusprendžia IC dažnio padvigubinimo funkciją.
4. „Chip“ „zener“ spaustukas sukuria reguliuojamą ir stabilizuotą dažnį į įtampą arba srovę (tik LM2917s)

Toliau parodyta tipinė IC LM2907 / LM2917 jungties schema:

Norėdami gauti daugiau informacijos, galite kreiptis į tai straipsnis