Коло претварача напона у фреквенцију претвара пропорционално променљив улазни напон у пропорционално променљиву излазну фреквенцију.

Први дизајн користи ИЦ ВФЦ32 који је напредни уређај за претварач напона у фреквенцију компаније БУРР-БРОВН, посебно дизајниран за производњу изузетно пропорционалног фреквенцијског одзива на напајани улазни напон за дату примену кола претварача напона у фреквенцију.

Како уређај функционише

Ако улазни напон варира, излазна фреквенција то прати и пропорционално варира са великим степеном тачности.

Излаз ИЦ има облик отвореног колекторског транзистора, којем је једноставно потребан спољни отпорник на извлачење повезан са 5В извором да би излаз био компатибилан са свим стандардним ЦМОС, ТТЛ и МЦУ уређајима.

Могло би се очекивати да ће излаз ове ИЦ бити изузетно имун на буку и врхунске линеарности.

Опсег излазне конверзије у целом опсегу одређује се укључивањем спољног отпорника и кондензатора, који могу бити димензионисани тако да постигну разумно широк опсег одзива.

Главне карактеристике ВФЦ32

Уређај ВФЦ32 такође је опремљен функцијом рада на супротан начин, односно може бити конфигурисан да ради као претварач фреквенције у напон, са сличном тачношћу и ефикасношћу. О томе ћемо детаљно разговарати у следећем чланку.

ИЦ се могу набављати у различитим пакетима у складу са потребом ваше апликације.

Прва слика испод приказује стандардну конфигурацију кола претварача напона у фреквенцију где се Р1 користи за подешавање домета детекције улазног напона.

Омогућавање потпуне детекције скале

Отпорник од 40к може се одабрати за добивање 0 до 10В детекције улаза у пуној скали, други опсези могу се постићи једноставним решавањем следеће формуле:

“склопни дијаграм склопног режима ”

Р1 = Вфс / 0,25мА

Пожељно је да Р1 буде МФР тип како би се осигурала побољшана стабилност. Прилагођавањем вредности Р1 може се смањити распон расположивог улазног напона.

За постизање подесивог излаза уводи се опсег ФСД Ц1 чија се вредност може на одговарајући начин одабрати за додељивање било ког жељеног опсега претворбе излазне фреквенције, овде на слици је одабрано да би се дала скала од 0 до 10 кХз за улазни опсег од 0 до 10В.

Међутим, мора се напоменути да квалитет Ц1 може директно утицати или утицати на линеарност или тачност излаза, па се препоручује употреба висококвалитетног кондензатора. Тантал можда постаје добар кандидат за ову врсту области примене.

За веће опсеге реда величине 200кХз и више, већи кондензатор се може одлучити за Ц1, док Р1 може бити фиксиран на 20к.

Повезани кондензатор Ц2 не мора нужно утицати на функционисање Ц1, међутим вредност Ц2 не сме прећи дату границу. Вредност за Ц2, као што је приказано на доњој слици, не би требало спуштати, иако би повећање вредности изнад тога могло бити у реду

Излаз фреквенције

Фреквенцијски пиноут ИЦ-а је интерно конфигурисан као транзистор са отвореним колектором, што значи да ће излазни ступањ повезан са овим пин-ом искусити само одзив напона / струје у паду за предложену конверзију напона у фреквенцију.

Да бисмо добили наизменични логички одговор уместо само одговора „тоне струје“ (логички ниска) са овог извода, морамо да повежемо спољни отпорник на извлачење са напајањем од 5 В, како је приказано на другом дијаграму изнад.

Ово осигурава наизменично различит логички висок / низак одзив на овом пиноут-у за прикључени ступањ спољашњег кола.

Могуће примене

Објашњени круг претварача напона у фреквенцију може се користити за многе корисничке апликације и може се прилагодити било којем релевантном захтеву. Једна од таквих примена може бити израда дигиталног бројила за бележење потрошње електричне енергије за дато оптерећење.

Идеја је повезати отпорник за осетљивост струје у серију са дотичним оптерећењем, а затим интегрисати развој струје који се развија преко овог отпорника са горе објашњеним кругом претварача напона.

Будући да би нагомилавање струје на сензорском отпору било пропорционално потрошњи оптерећења, објашњени склоп би ове податке тачно и пропорционално претворио у фреквенцију.

Претворба фреквенције могла би се даље интегрисати са колом бројача фреквенција ИЦ 4033 за добијање дигитално калибрисаног очитавања потрошње терета, и то би се могло сачувати за будућу процену.

Љубазност: хттп://ввв.ти.цом/лит/дс/симлинк/вфц32.пдф

2) Користећи ИЦ 4151

Следеће коло претварача фреквенције у напон високих перформанси изграђено је око неколико компонената и склопног круга заснованог на ИЦ-у. Са вредностима делова назначеним у шеми, однос конверзије се постиже линеарним одзивом од приближно. 1%. Када се примени улазни напон од 0 В-10 В, он се претвара у пропорционалну величину од 0 до 10 кХз излазног напона квадратног таласа.

Кроз потенциометар П1, коло се може прилагодити како би се осигурало да улазни напон од 0 В генерише излазну фреквенцију од 0 Хз. Компоненте одговорне за фиксирање фреквенцијског опсега су отпорници Р2, Р3, Р5, П1 заједно са кондензатором Ц2.

Примењујући доле приказане формуле, однос напона према претворби фреквенције може се трансформисати како би коло функционисало изузетно добро за неколико јединствених примена.

Док одређујете умножак Т = 1.1.Р3.Ц2, морате осигурати да је то увек испод половине минималног излазног периода, што значи да позитивни излазни импулс увек мора бити минималан све док је негативни импулс.