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电压/频率变换电路的设计步骤
接线图
2023年07月21日 22:54 271
admin
1、设计思路
电压/频率变换器的输出信号频率fo与输入电压vI的大小成正比,输入控制电压vI常为直流电至,也可根据要求选用脉冲信号作为控制电压。其输出信号可为正弦波或者脉冲波形电压。
利用输入电压的大小改变电容器的充电速度,从而改变振荡电路的振荡频率,故可采用积分器作为输入电路。积分器的输出信号去控制电压比较器或者单稳态触发器,可得到矩形脉冲输出,由输出信号电平通过一定反馈方式控制积分电容恒流放电,当电容放电到某一阈值时,电容C再次充电。可见,输出脉冲信号的频率取决于电容的充放电速度,即决定vI值的大小,这就实现电压/频率变换。
2、电压-频率转换器原理框图如图1所示。
图1 电压/频率变换器原理框图
(1) 积分器可采用出集成运算放大器和RC元件构成的反向输入积分器。
(2) 单稳态触发器可采用555集成定时器和RC元件构成。比较器可由集成运放构成。
(3) 电子开关可采用开关三极管接成反相器形式,当定时器(或比较器)输出为高电平时,三极管饱和导通,输出vI’近似为零。当定时器输出为低电平时,三极管截止,输出近似等于+VCC。
(4) 恒流源电路可采用开关三极管T、稳压二极管Dz等元件构成,参考电路如图2所示。
图2 恒流源电路
图中,Rb、D4及Dz给T提供基极偏置,Re提供射极偏置,与±15V电源构成恒流源电路,T的集电极电流Ic为恒定电流。当vI为0时,D2截止,D1导通,所以积分电容C通过三极管T放电。当vI’为1时,D2导通,D1截止,输入信号vI对C充电。在单稳态触发器的输出端得到频率为fo的矩形脉冲信号。
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