2 lihtsat pinge-sagedusmuunduri vooluahelat

Proovige Meie Instrumenti Probleemide Kõrvaldamiseks





Pinge-muunduri vooluahel muundab proportsionaalselt muutuva sisendpinge ja proportsionaalselt erineva väljundsageduse.

Esimesel disainilahendusel kasutatakse IC VFC32, mis on BURR-BROWNi täiustatud pinge-sagedusmuundur seade, mis on spetsiaalselt ette nähtud antud pinge ja sagedusmuunduri vooluahela rakenduse jaoks äärmiselt proportsionaalse sagedusreaktsiooni andmiseks sisestatud sisendpingele.



Kuidas seade töötab

Kui sisendpinge varieerub, järgib väljundsagedus seda ja varieerub suure täpsusega proportsionaalselt.

IC väljund on avatud kollektortransistori kujul, mis vajab väljundi ühildamiseks kõigi standardsete CMOS-, TTL- ja MCU-seadmetega lihtsalt 5V allikaga ühendatud välist tõmbetakisti.



Võib eeldada, et selle IC väljund on müra suhtes väga immuunne ja suurepärase lineaarsusega.

Väljundi teisendamise täisskaala vahemik määratakse välise takisti ja kondensaatori lisamisega, mille mõõtmed võivad olla suhteliselt laiad.

VFC32 peamised omadused

Seade VFC32 on varustatud ka vastupidise töötamise funktsiooniga, see tähendab, et see võib olla konfigureeritud töötama sarnaselt sageduse-pingemuunduriga, samasuguse täpsuse ja efektiivsusega. Arutame selle üle meie järgmises artiklis üksikasjalikult.

IC-d võib hankida erinevates pakettides, mis sobivad teie rakenduse vajadustega.

Esimene joonis kujutab standardset pinge-sagedusmuunduri vooluahela konfiguratsiooni, kus R1 kasutatakse sisendpinge tuvastusvahemiku seadistamiseks.

Täisskaala tuvastamise lubamine

0 kuni 10 V täisskaala sisendi tuvastamise saamiseks võib valida 40 k takisti, muud vahemikud on võimalik saavutada järgmise valemi lahendamisega:

R1 = Vfs / 0,25 mA

Parema stabiilsuse tagamiseks peab R1 eelistatavalt olema MFR-tüüp. R1 väärtuse reguleerimisega võib saadaolevat sisendpinge vahemikku vähendada.

Reguleeritava väljundi saavutamiseks võetakse kasutusele FSD vahemik C1, mille väärtuse võib sobivalt valida soovitud väljundsageduse teisendusvahemiku määramiseks. Siin joonisel on valitud see, et anda skaala 0 kuni 10 kHz sisendivahemiku 0 kuni 10 V jaoks.

Siiski tuleb märkida, et C1 kvaliteet võib otseselt mõjutada või mõjutada väljundi lineaarsust või täpsust, seetõttu on soovitatav kasutada kvaliteetset kondensaatorit. Tantaal võib olla seda tüüpi rakendusvaldkondade jaoks hea kandidaat.

Suuremate vahemike jaoks suurusjärgus 200 kHz ja rohkem võib C1 jaoks valida suurema kondensaatori, samas kui R1 võib olla fikseeritud 20 k juures.

Seotud kondensaator C2 ei pruugi tingimata mõjutada C1 toimimist, kuid C2 väärtus ei tohi ületada antud piiri. Allpool toodud joonisel näidatud C2 väärtust ei tohiks alandada, ehkki selle väärtuse suurendamine sellest kõrgemale võib olla OK

Sageduse väljund

Mikrofoni sageduse tihvt on sisemiselt konfigureeritud avatud kollektortransistorina, mis tähendab, et selle tihvtiga ühendatud väljundstaadiumis on kavandatava pinge ja sageduse muundamise jaoks ainult langeva pinge / voolu (loogika madal) vastus.

Selleks, et saada selle vahelduvvoolu vahelduvvoolu (loogika madal) vastuse asemel vahelduv loogiline vastus, peame ühendama välise tõmbetakisti 5 V toiteallikaga, nagu on näidatud ülaltoodud teises skeemis.

See tagab vaheldumisi varieeruva kõrge / madala loogika reageerimise selles välise vooluahela etapis.

Võimalikud rakendused

Selgitatavat pinge-sagedusmuunduri vooluahelat võib kasutada paljude kasutajale spetsiifiliste rakenduste jaoks ja seda saab kohandada vastavalt asjakohastele nõuetele. Üks selline rakendus võib olla digitaalse võimsusmõõturi valmistamine elektritarbimise registreerimiseks antud koormuse jaoks.

Idee on ühendada voolutundlik takisti jadamisi kõnealuse koormusega ja seejärel integreerida selle takisti arendav voolutugevus ülaltoodud selgitatud pinge ja sagedusmuunduri ahelaga.

Kuna voolutugevus üle sensoritakisti oleks proportsionaalne koormuse tarbimisega, teisendaks need andmed selgitatud vooluahelas täpselt ja proportsionaalselt sageduseks.

Sageduse teisendamist saab täiendavalt integreerida IC 4033 sagedusloenduri ahelaga, et saada koormuse tarbimise digitaalne kalibreeritud lugemine, ja selle võiks salvestada edaspidiseks hindamiseks.

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

2) IC 4151 kasutamine

Järgmine suure jõudlusega sagedusmuunduri ahel on ehitatud mõne komponendi ja IC-põhise lülitusahela ümber. Skeemil näidatud osaväärtuste korral saavutatakse teisenduse suhe lineaarse reaktsiooniga umbes. 1%. Sisendpinge 0 V – 10 V rakendamisel teisendatakse see proportsionaalseks suurusjärguks 0–10 kHz ruutlaine väljundpinge.

Potentsiomeetri P1 kaudu sai vooluahelat muuta, et 0 V sisendpinge tekitaks väljundsageduse 0 Hz. Sagedusvahemiku fikseerimise eest vastutavad komponendid on takistid R2, R3, R5, P1 koos kondensaatoriga C2.

Rakendades allpool näidatud valemeid, võib pinge ja sageduse muundamise suhet muuta, et vooluahel töötaks paljude ainulaadsete rakenduste jaoks äärmiselt hästi.

T = 1.1.R3.C2 korrutise määramisel peate tagama, et see jääb alati alla poole minimaalsest väljundperioodist, mis tähendab, et positiivne väljundimpulss peaks alati olema minimaalne, kuni negatiivne impulss.

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

T = 1,1. R3. C2




Eelmine: Induktorite arvutamine Buck Boost muundurites Järgmine: 3 sagedusmuunduri ahelat on selgitatud