3 објашњена кола претварача фреквенције у напон

Испробајте Наш Инструмент За Елиминисање Проблема





Као што и само име говори, претварачи фреквенције у напон су уређаји који претварају улаз различите фреквенције у одговарајуће променљиве нивое излазног напона.

Овде проучавамо три лака, али напредна дизајна користећи ИЦ 4151, ИЦ ВФЦ32 и ИЦ ЛМ2907.



1) Користећи ИЦ 4151

коло претварача фреквенције у напон помоћу ИЦ 4151 са високим односом линеарне конверзије од 1В / кХз

Ово коло претварача фреквенцијског напона помоћу ИЦ 4151 карактерише његов високо линеарни однос конверзије. Са назначеним вредностима делова, може се очекивати да ће однос конверзије кола бити око 1 В / кХз.

Када се на улазу користи једносмерни напон са фреквенцијом од 0 Хз, излаз генерише одговарајући напон од 0 В. На однос конверзије на излазу никада не утиче радни циклус улазне квадратне аве фреквенције.



Али, ако се на улаз примени фреквенција синусног таласа, у тој ситуацији сигнал мора да се прође кроз Сцхмиттов окидач пре него што се уведе на улаз ИЦ 4151.

Ако сте заинтересовани за другачији однос конверзије, можете га израчунати помоћу следеће формуле:

В (излаз) / ф (улаз) = Р3 к Р7 к Ц2 / 0,486 (Р4 + П1) к [В / Хз]

Т1 = 1,1 к Р3 к Ц2

Коло се чак може повезати са излазом претварача напона у фреквенцију и користити као начин слања једносмерних сигнала преко продужене кабловске везе без проблема отпора кабла који умањује сигнал.

2) Коришћење ВФЦ32 конфигурације

Претходни пост је објаснио једноставан чип коло претварача напона у фреквенцију користећи ИЦ ВФЦ32, овде сазнајемо како би се исти ИЦ могао користити за постизање примене круга претварача напона супротног од фреквенције.

Доња слика приказује другу стандардну ВФЦ32 конфигурацију која јој омогућава рад као круг претварача фреквенције у напон.

Улазни ступањ који формира капацитивна мрежа Ц3, Р6 и Р7 чини улаз компаратора компатибилним са свим логичким окидачима од 5 В. Компаратор заузврат пребацује повезану једнофазну фазу на сваку падајућу ивицу улазних импулса фреквенције.

Кружни дијаграм

Референтни улазни праг постављен за упоређивач детектора је око –0,7В. У случају да фреквенцијски улази могу бити нижи од 5В, потенцијална разделна мрежа Р6 / Р7 може се на одговарајући начин прилагодити за промену референтног нивоа и за омогућавање правилног откривања оптичких улаза ниског нивоа.

Као што је приказано у графикон у претходном чланку , вредност Ц1 се може одабрати у зависности од пуног опсега опсега улазних фреквенцијских окидача.

Ц2 постаје одговоран за филтрирање и изглађивање таласног облика излазног напона, веће вредности Ц2 помажу у постизању боље контроле над таласима напона на генерисаном излазу, али одзив је спор на брзо променљиве улазне фреквенције, док мање вредности Ц2 узрокују лошу филтрацију, али нуде брзи одзив и подешавање са брзим променом улазних фреквенција.

Вредност Р1 се може подесити за постизање прилагођеног опсега излазног напона скретања у односу на дати опсег улазне фреквенције пуне скале.

Како ради круг претварача фреквенције у напон

Основни рад предложеног кола претварача фреквенције у напон заснован је на теорији пуњења и равнотеже. Учесталост улазног сигнала израчунава се у складу са изразом В) (ин) / Р1, а ову вредност обрађује релевантни ИЦ опамп интегрисањем уз помоћ Ц2. Резултат ове интеграције доводи до пада излазног напона интеграције рампе.

Док се горе наведено дешава, покреће се следећа етапа од једног хица, повезујући референтну струју од 1 мА са улазом интегратора током операције са једним хицем.

Ово заузврат преокреће излазну рампу и доводи до њеног успона према горе, то се наставља док је један хитац УКЉУЧЕН, а чим истекне период, рампа је опет приморана да промени свој смер и узрокује повратак наниже шаблон.

Израчунавање фреквенције

Горњи осцилирајући процес одзива омогућава одрживу равнотежу наелектрисања (просечне струје) преко струје улазног сигнала и референтне струје, што се решава следећом једначином:

И (ин) = ИР (аве)
В (у) / Р1 = за тос
(1ма)
Где је фо фреквенција на излазу т је период једног снимка = 7500 Ц1 (Фрарадс)

Вредности за Р1 и Ц1 су одговарајуће одабране тако да резултирају радним циклусом од 25% у опсегу излазне фреквенције пуне скале. За ФСД који може бити већи од 200 кХз, препоручене вредности ће створити око 50% радног циклуса.

Савјети за пријаву:

Објашњено најбоље могуће подручје примене за горе наведено коло претварача фреквенције у напон где захтев захтева превод података о фреквенцији у податке о напону.

На пример, ово коло се може користити у тахометри , и за мерење брзина мотора у опсезима напона.

Ово коло се тако може користити за поједностављивање брзиномери за двоточкаше укључујући бицикле итд.

ИЦ о коме се расправља такође се може користити за постизање једноставних, јефтиних, а тачних мерача фреквенције код куће, користећи волтметре за очитавање излазне конверзије.

3) Коришћење ИЦ ЛМ2917

Ово је још једна одлична ИЦ серија која се може користити за мноштво различитих примена кола. У основи је то претварач фреквенције у напон (тахометар) ИЦ са много занимљивих карактеристика. Научимо више.

Главне електричне спецификације

Главне карактеристике ИЦ ЛМ2907 и ЛМ2917 подвучене су како следи:

  • Улазни тахометар који се односи на земљу може се директно учинити компатибилним са свим врстама магнетних сакупљача који имају различиту одбојност.
  • Излазни пин је повезан са интерно подешеним заједничким колекторским транзистором који може да тоне до 50мА. Ово може да управља чак и релејем или соленоидом директно без спољних међуспремника, транзистори, ЛЕД и лампе такође могу бити интегрисани са излазом, укључујући и, наравно, могу се добити на ЦМОС улазе.
  • Чип може удвостручити ниске фреквенције мрешкања.
  • Улази тахометра имају уграђену хистерезу.
  • Улаз тахометра са референцом на земљу је у потпуности заштићен од колебања улазне фреквенције која премашују напон напајања ИЦ или негативног потенцијала испод нуле.

Детаљи извлачења различитих доступних пакета ИЦ ЛМ2907 и ЛМ2917 могу се видети на доле датим сликама:

Главна подручја примене овог ИЦ су:

  • Спеед Сенсинг : Може се користити за откривање брзине ротације или брзине покретног елемента
  • Претварачи фреквенције: за претварање фреквенције у линеарно променљиву разлику потенцијала
  • Сензори прекидача на додир засновани на вибрацијама

Аутомотиве

Чип постаје посебно користан у аутомобилској области, како је дато под:

  • Брзиномери: У возилима за мерење брзине
  • Мерачи задржавања тачке разбијања: Такође примена мерних инструмената који се односе на мотор возила.
  • Практични тахометар: Чип се може користити за израду ручних тахометра.
  • Регулатори брзине: Уређај се може применити у инструментима за контролу брзине или за управљање брзином
  • Остале занимљиве примене ЛМ2907 / ЛМ2917 ИЦ укључују: темпомат, аутомобилску контролу браве, контролу квачила, контролу сирене.

Апсолутни максимум Оцене

(што значи оцене које не смеју бити премашене од ИЦ)

  1. Напон напајања = 28В
  2. Струја напајања = 25мА
  3. Напон интерног транзисторског колектора = 28В
  4. Улазни напон диференцијалног тахометра = 28В
  5. Распон улазног напона = +/- 28В
  6. Расипање снаге = 1200 до 1500 мВ

Остали електрични параметри

Појачање напона = 200В / мВ

Излазна струја судопера = 40 до 50мА

Упечатљиве карактеристике и предности овог ИЦ-а

  1. Излаз не реагује на нулту фреквенцију и такође производи нулти напон на излазу.
  2. Излазна волатура се може једноставно израчунати помоћу формуле: ВОУТ = фИН × ВЦЦ × Рк × Цк
  3. Једноставна РЦ мрежа одлучује о карактеристици удвостручавања фреквенције ИЦ.
  4. Зенер стезаљка на чипу даје регулисану и стабилизовану конверзију фреквенције у напон или струју (само у ЛМ2917с)

Типичан дијаграм повезивања ИЦ ЛМ2907 / ЛМ2917 приказан је испод:

За више информација можете се позвати на ово чланак




Претходно: Објашњена 2 једноставна кола претварача напона у фреквенцију Следеће: Паметни круг лампе за нужду са максималним карактеристикама