基于NE555定时器的低价格电压频率转换器

基于NE555定时器的低价格电压频率转换器,NE555 V-F CONVERTER

基于NE555定时器的低价格电压频率转换器

技术分类： 模拟设计  | 2008-02-29
来源：EDN | 作者：Gyula Diószegi and János Nagy, Divelex Ltd, BudapeST, Hungary

　　NE555定时器和Miller积分器结合组成电压到频率转换器，价格低于50美分。

　　1971年，Signetics——Philips的前身——生产了NE555定时器，目前制造商每年仍生产超过十亿件产品。通过给NE555增加一些器件，可以构造价格低于50美分的简单电压频率转换器。电路包括NE555定时器和基于TL071的Miller积分器（图1）。应用中输入电压为0到-10V，产生0到1000Hz的输出频率范围。C₁的电流为输入电压的函数：IC=–VIN/(P1+R1)。

　　C₁的电压达到V_CC的2/3时，定时器的内部放电晶体管打开，C₁的电压回到V_CC的1/3，比较器的低阈值。到电压的1/3处，放电晶体管关闭，C₁再次开始充电。C₁充电时，NE555的输出为高，而C₁放电时，NE555的输出为低。输入电压和C₁充电时间的乘积为常数。因为放电时间小于充电时间，下面的公式计算了输出频率f_OUT~V_IN/(P₁+R₁)×C₁×1/3V_CC。

　　P₁校准了输出频率和输入电压的关系。因为放电时间约为30µs，电压频率转换的精度随频率的增加而降低。如果设定100H z为-1V，1000Hz为-10V，转换范围的误差为0.3到3%。如果使用P₁校准输入电压范围中点-5V的输出频率，那么整个范围内的转换误差小于1.3%。为改进性能，C₁应该具有低耗散的特点。如果R₁具有低温度系数，P₁为多匝金属陶瓷电位计的话，可以减少温度影响。

　　英文原文：

　　NE555 timer sparks low-cost voltage-to-frequency converter

　　The combination of an NE555 timer and a Miller integrator yields a voltage-to-frequency converter that costs less than 50 cents.

　　Gyula Diószegi and János Nagy, Divelex Ltd, Budapest, Hungary; Edited by Charles H Small and Fran Granville -- EDN, 2/21/2008

　　In 1971, Signetics—later Philips—introduced the NE555 timer, and manufacturers are still producing more than 1 billion of them a year. By adding a few components to the NE555, you can build a simple voltage-to-frequency converter for less than 50 cents. The circuit contains a Miller integrator based on a TL071 along with an NE555 timer (Figure 1). The input voltage in this application ranges from 0 to –10V, yielding an output-frequency range of 0 to 1000 Hz. The current of C1 is the function of input voltage: IC=–VIN/(P1+R1).