Litar penukar voltan ke frekuensi menukar voltan masukan yang berbeza-beza dengan frekuensi output yang berbeza-beza.

Reka bentuk pertama menggunakan IC VFC32 yang merupakan peranti penukar voltan ke frekuensi maju dari BURR-BROWN yang direka khusus untuk menghasilkan tindak balas frekuensi yang sangat berkadar dengan voltan masukan yang diberi untuk aplikasi litar penukar voltan ke frekuensi tertentu.

Bagaimana Peranti Berfungsi

Sekiranya voltan masukan berbeza-beza, frekuensi keluaran mengikutinya dan berbeza mengikut tahap ketepatan yang tinggi.

Output IC adalah dalam bentuk transistor pengumpul terbuka, yang hanya memerlukan perintang tarik luaran yang disambungkan dengan sumber 5V untuk menjadikan output serasi dengan semua peranti CMOS, TTL dan MCU standard.

“cara membina pemancar ”

Output dari IC ini diharapkan sangat kebal terhadap kebisingan dan dengan garis linier yang luar biasa.

Penukaran keluaran skala penuh ditentukan dengan kemasukan perintang dan kapasitor luaran, yang mungkin dimensi untuk memperoleh jarak respons yang cukup luas.

Ciri-ciri Utama VFC32

Peranti VFC32 juga dilengkapi dengan fitur bekerja dengan cara yang berlawanan, iaitu ia dapat dikonfigurasi untuk berfungsi seperti penukar frekuensi ke voltan juga, dengan ketepatan dan kecekapan yang serupa. Kami akan membincangkan hal ini dalam artikel kami seterusnya secara terperinci.

IC boleh dibeli dalam pakej yang berbeza sesuai dengan keperluan aplikasi anda.

Gambar pertama di bawah menggambarkan konfigurasi litar penukar voltan ke frekuensi standard di mana R1 digunakan untuk mengatur julat pengesanan voltan masukan.

Mengaktifkan Pengesanan Skala Penuh

Perintang 40k boleh dipilih untuk mendapatkan pengesanan input skala penuh 0 hingga 10V, julat lain dapat dicapai dengan hanya menyelesaikan formula berikut:

R1 = Vfs / 0.25mA

Sebaiknya R1 mestilah jenis MFR untuk memastikan kestabilan yang lebih baik. Dengan menyesuaikan nilai R1 seseorang dapat mengurangkan julat voltan input yang tersedia.

Untuk mencapai keluaran laras FSD, C1 diperkenalkan yang nilainya dapat dipilih dengan tepat untuk menetapkan setiap julat penukaran frekuensi output yang diinginkan, di sini pada gambar itu dipilih untuk memberikan skala 0 hingga 10 kHz untuk julat input 0 hingga 10V.

Walau bagaimanapun, harus diperhatikan bahawa kualiti C1 secara langsung dapat mempengaruhi atau mempengaruhi linieritas atau ketepatan output, oleh itu penggunaan kapasitor berkualiti tinggi dianjurkan. Tantalum mungkin menjadi calon yang baik untuk bidang permohonan jenis ini.

Untuk julat yang lebih tinggi dalam urutan 200kHz dan ke atas, kapasitor yang lebih besar dapat memilih C1, sementara R1 mungkin tetap pada 20k.

Kapasitor C2 yang berkaitan tidak semestinya menghasilkan kesan terhadap fungsi C1, namun nilai C2 tidak boleh melepasi had tertentu. Nilai untuk C2 seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini, tidak boleh diturunkan, walaupun meningkatkan nilainya di atas ini mungkin baik

Keluaran Kekerapan

Pinout frekuensi IC dikonfigurasi secara dalaman sebagai transistor pengumpul terbuka, yang bermaksud bahawa tahap output yang disambungkan dengan pin ini hanya akan mengalami tindak balas voltan / arus tenggelam (rendah logik) untuk cadangan penukaran voltan ke frekuensi.

Untuk mendapatkan tindak balas logik yang bergantian dan bukan hanya tindak balas 'arus tenggelam' (logik rendah) dari pinout ini, kita perlu menyambungkan perintang penarik luaran dengan bekalan 5V seperti yang ditunjukkan dalam rajah kedua di atas.

Ini memastikan tindak balas logik tinggi / rendah yang berbeza-beza pada pinout ini untuk tahap litar luaran yang bersambung.

Aplikasi Berkemungkinan

Litar penukar voltan ke frekuensi yang dijelaskan boleh digunakan untuk banyak aplikasi khusus pengguna dan dapat disesuaikan untuk keperluan yang relevan. Salah satu aplikasi seperti itu adalah untuk membuat meter kuasa digital untuk merekam penggunaan elektrik untuk beban tertentu.

Ideanya adalah untuk menghubungkan perintang penginderaan arus secara bersiri dengan beban yang dimaksudkan dan kemudian mengintegrasikan penumpukan arus yang sedang berkembang melintasi perintang ini dengan litar penukar voltan ke frekuensi yang dijelaskan di atas.

Oleh kerana arus yang melintasi resistor penginderaan akan sebanding dengan penggunaan beban, data ini akan ditukar dengan tepat dan proporsional menjadi frekuensi oleh rangkaian yang dijelaskan.

Penukaran frekuensi dapat disepadukan lagi dengan litar pembilang frekuensi IC 4033 untuk mendapatkan bacaan digital yang dikalibrasi dari penggunaan beban, dan ini dapat disimpan untuk penilaian masa depan.

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

2) Menggunakan IC 4151

Litar frekuensi tinggi ke voltan penukar seterusnya dibina di sekitar beberapa komponen dan litar pensuisan berasaskan IC. Dengan nilai bahagian yang ditunjukkan dalam skema, nisbah penukaran dicapai dengan tindak balas linear kira-kira. 1%. Apabila voltan input dari 0 V-10 V diterapkan, ia akan ditukar menjadi magnitud berkadar 0 hingga 10 kHz voltan keluaran gelombang persegi.

Melalui potensiometer P1, rangkaian dapat di-tweak untuk memastikan voltan input 0 V menghasilkan frekuensi output 0 Hz. Komponen yang bertanggungjawab untuk menetapkan julat frekuensi adalah perintang R2, R3, R5, P1 bersama dengan kapasitor C2.

Dengan menggunakan formula yang ditunjukkan di bawah ini, nisbah penukaran voltan ke frekuensi dapat diubah agar litar berfungsi dengan sangat baik untuk beberapa aplikasi unik.

Semasa menentukan produk T = 1.1.R3.C2, anda mesti memastikan bahawa ini selalu berada di bawah satu setengah dari tempoh output minimum, yang bermaksud denyut output positif semestinya minimum selagi nadi negatif.