基于LM331频率电压转换器电路设计
模拟电子技术课程设计——频率、电压转换电路的设计
淮海工学院课程设计报告书
课程名称:模拟电子技术课程设计题目:频率/电压转换电路的设计系(院):电子工程学院
学期:12-13-1
专业班级:电子112
姓名:冒佳卫
学号:2011120649
1 引言
本设计实验要求对函数发生器、比较器、F/V变换器LM331、反相器和反相加法器的主要性能和应用有所了解,要能掌握其使用方法。同时要了解它们的设计原理。
本设计实验要求我们要灵活运用所学知识,对设计电路的理论值进行计算得到理论数据,在与实验结果进行比较。
1.1 设计目的
当正弦波信号的频率f i在200Hz~2kHz范围内变化时,对应输出的直流电压V i在1~5V范围内线形变化。
1.2 设计内容
设计一个频率/电压转换电路,将给定的正弦波信号的频率转化成相对应的直流电压。设计的各部分包括:比较器、F/V转换器、反相器、反相加法器。
1.3 主要技术要求
(1)输入为正弦波频率200—2000Hz; 输出为电压1—5V;
(2)正弦波信号源采用函数波形发生器的输出;
(3)采用±12V电源供电。
2 频率/电压转换器的总体框图设计
=1~5V
函数波形发生器输出的正弦波比较器变换成方波。方波经F/V变换器变换成直流电压。直流正电压经反相器变成负电压,再与参考电压V R通过反相加法器得到V o
3 频率/电压转换器的功能模块设计
3.1 函数信号发生器ICL8038芯片介绍
3.1.1 ICL8038作用
ICL 8038 是一种具有多种波形输出的精密振荡集成电路, 只需调整个别的外部元件就能产生从 0.001HZ~300kHz的低失真正弦波、三角波、矩形波等脉冲信号。输出
LM331工作原理
LM331工作原理
一、LM331内部电路图及各管脚定义
图1 LM331内部电路图
LM331内部有输入比较电路、定时比较电路、R-S触发电路、复零晶体管、输出驱动管、能隙基准电路、精密电流源电路、电子开关、复位晶体管等部分。输出管采用集电极开路形式,因此可以通过选择逻辑电流和外接电阻,灵活改变输出脉冲的逻辑电平,从而适应TTL、DTL和CMOS等不同的逻辑电路。此外,LM331可采用单/双电源供电,电压范围为4,40V,输出也高达40V。下面就以以电压转换频率为例,介绍各引脚的作用,Ir(PIN1)为电流源输出端,在Fo(PIN3)输出逻辑低电平时,电流源,r输出对电容,L充电。引脚2(PIN2)为增益调整,改变,,的值可调节电路转换增益的大小。Fo(PIN3)为频率输出端,为逻辑低电平,脉冲宽度由,t 和,t决定。引脚4(PIN4)为电源地。引脚5(PIN5)为定时比较器正相输入端。引脚6(PIN6)为输入比较器反相输入端。引脚7(PIN7)为输入比较器正相输入端。引脚8(PIN8)为电源正端。
二、LM331频率-电压转换工作原理
图2 LM331的频率-电压转换原理图
HFBR2412由光信号转为电信号,输出低电平到6N137的3脚,此时5V电压通过R14降压后,输入6N137的2脚使发光二极管发光,经片内光通道传到光敏二极管反向偏置的光敏
管光照后导通,经电流-电压转换后送到与门的一个输入端,与门的另
一个输入为使能端当使能端为高时与门输出高电平,经输出三极管反向后光电隔离器输出低电平。脉冲信号由6脚输出,输出到C15与R15组成微分电路加到LM331的6脚,6脚使LM331内部输入比较器的反向输入端,7脚通过12V由R16、
电压频率转换电路
电压——频率转换电路
班级:09电控姓名:宋辉学号:31 一实验目的
1.学习电压/频率转换电路设计。
2.学习电路参数的调整方法。
二、实验设计
1、实验箱(台)
2、示波器
3、数字万用表
三、实验内容
实验参考电路如图8-1所示,运算放大器接±12V电源。该电路实际上为典型的U-F转换电路。当输入信号为直流电压时,输出VO将出现与其有一定函数关系的频率振荡波
形(锯齿波形)
图8-1 电压/频率转换电路
四、实验要求
电压/频率转换即V/F 转换,是将一定的输入电压信号按线性的比例关系转换成频率信号,当输入电压变化时,输出频率也响应变化。针对煤矿的特殊要求,我们只分析如何将电压转换成200~1000Hz的频率信号。
实现V/F 转换有很多的集成芯片可以利用,其中LM331是一款性能价格比较高的芯片,由美国NS公司生产,是一种目前十分常用的电压/频率转换器,还可用作精密频率电压转换器、A/D转换器、线性频率调制解调、长时间积分器及其他相关器件。由于LM331采用了新的温度补偿能隙基准电路,在整个工作温度范围内和低到4.0V电源电压下都有极高的精度。LM331的动态范围宽,可达100dB;线性度好,最大非线性失真小于0.01% ,工作频率低到1Hz时尚有较好的线性;变换精度高,数字分辨率可达12位;外接电路简单,只需接入几个外部元件就可方便构成V/F或F/V 等变换电路,并且容易保证转换精度。LM 331可采用双电源或单电源供电,可工作在4.0~40V 之间,输出可高达40V,
而且可以防止Vs短路。图2是由LM331组成的典型的电压/频率变换器。其输出频率与电路参数的关系为:
LM331 电压频率(VF)变换电路
SEOUL SEMICONDUCTOR CO., LTD.
<060712> Rev. 0.1LB700D
LB700D
PART NO.
BLUE OVAL LAMP LED
MODEL SPECIFICATIONS
[Contents]
1. Devices --------------------------------------------------
2. Outline Dimensions -----------------------------------
3. Absolute Maximum Ratings -------------------------
4. Electro-Optical Characteristics ----------------------
5. Reliability Tests ----------------------------------------
6. Characteristic Diagrams ------------------------------
7. Bin Code Description ---------------------------------
8. Packing --------------------------------------------------
9. Soldering Profile ---------------------------------------10. Reference ------------------------------------------------11. Precaution For Use -------------------------------------22345689
频率电压转换电路设计讲解
脚号
引脚代号
功能
1、12
Sine Wave Adjust
正弦波失真度调节
2
Sine Wave Out
正弦波输出
3
Triangle Out
三角波输出
4、5
Duty Cycle Frequency
方波的占空比调节、正弦波和三角波的对称调节
6
V+
正电源±10V~±18V
7
其输出电压为:
Vo=-(Rf/R1 Vs1+Rf/R2 Vs2)
当R1=R2=R的时候:
Vo=-Rf/R(Vs1+Vs2)
式中的负号是因反相输入端所引起的
2.5.2 反相加法器的参数设定
用反相加法器是因为它便于调整—--可以独立调节两个信号源的输出电压而不会相互影响
已知Vo3= -Vo2= -fi×10-3V
式中1.90V是LM331内部的基准电压(即2脚上的电压)。
于是得 VO=2.09RlRtCtfi/Rs
可见,当RS、Rt、Ct、RL一定时,Vo正比于fi,显然,要使Vo与fi之间的关系保持精确、稳定,则上述元件应选用高精度、高稳定性的。
对于一定的fi,要使Vo为一定植,可调节RS的大小。恒流源电流I允许在10 A~500 A范围内调节,故RS可在190kΩ~3.8 kΩ范围内调节。一般RS在10kΩ左右取用。
1LM331_LM331工作原理及典型应用
电压-频率变换器LM331
LM331是美国NS公司生产的性能价格比较高的集成芯片。LM331可用作精密的频率电压(F/V)转换器、A/D转换器、线性频率调制解调、长时间积分器以及其他相关的器件。LM331为双列直插式8脚芯片,其引脚
如图3所示。
LM331内部有(1)输入比较电路、(2)定时比较电路、(3)R-S触发电路、(4)复零晶体管、(5)输出驱动管、(6)能隙基准电路、(7)精密电流源电路、(8)电流开关、(9)输出保护点路等部分。输出管采用集电极开路形式,因此可以通过选择逻辑电流和外接电阻,灵活改变输出脉冲的逻辑电平,从而适应TTL、DTL和CMOS 等不同的逻辑电路。此外,LM331可采用单/双电源供电,电压范围为4~40V,输出也高达40V。IR(PIN1)为电流源输出端,在f0(PIN3)输出逻辑低电平时,电流源IR输出对电容CL充电。引脚2(PIN2)为增益调整,改变RS的值可调节电路转换增益的大小。f0(PIN3)为频率输出端,为逻辑低电平,脉冲宽度由Rt和Ct决定。引脚4(PIN4)为电源地。引脚5(PIN5)为定时比较器正相输入端。引脚6(PIN6)为输入比较器反相输入端。引脚7(PIN7)为输入比较器正相输入端。引脚8(PIN8)为电源正端。
LM331频率电压转换器
V/F变换和F/V变换采用集成块LM331,LM331是美国NS公司生产的性能价格比较高的集成芯片,可用作精密频率电压转换器用。LM331采用了新的温度补偿能隙基准电路,在整个工作温度范围内和低到4.0V电源电压下都有极高的精度。同时它动态范围宽,可达100dB;线性度好,最大非线性失真小于0.01%,工作频率低到0.1Hz时尚有较好的线性;变换精度高,数字分辨率可达12位;外接电路简单,只需接入几个外部元件就可方便构成V/F或F/V等变换电路,并且容易保证转换精度。
lm331工作原理
lm331工作原理
LM331是一种广泛应用于电子测量和控制系统中的精密电压频率转换器。它采用了一个非常简单但非常有效的工作原理来实现频率和电压之间的转换。本文将介绍LM331的工作原理及其应用。
我们来了解LM331芯片的基本结构。LM331由一个比较器、一个电压控制振荡器和一个计数器组成。其中,比较器用于将输入电压与内部参考电压进行比较,并产生一个脉冲信号。电压控制振荡器则根据比较器的输出调整其输出频率,而计数器则用于计数振荡器输出的脉冲信号。通过计数器的计数结果,我们可以得到输入电压对应的频率值。
LM331的工作原理可以简单概括为如下几个步骤:
1. 输入电压与参考电压比较:LM331的输入端接收到一个待转换的电压信号,该信号与芯片内部的参考电压进行比较。比较结果将决定振荡器的输出频率。
2. 振荡器输出调整:根据比较器的输出结果,振荡器将调整自身的输出频率。当输入电压高于参考电压时,振荡器的输出频率增加;反之,当输入电压低于参考电压时,振荡器的输出频率减小。
3. 计数器计数:振荡器输出的脉冲信号经过计数器进行计数。计数器记录了振荡器输出的脉冲数量,从而反映出输入电压对应的频率。
4. 频率输出:计数器的计数结果可以通过芯片的输出引脚获得。通过读取输出引脚的电压值,我们可以得到输入电压对应的频率信息。
除了基本的工作原理之外,LM331还具有一些特殊的功能和应用。其中包括:
1. 频率范围可调:LM331可以通过外部电路调整其工作频率范围,从几赫兹到几百千赫兹不等。这使得LM331非常适用于需要测量或控制不同范围频率的应用。
利用LM331进行频率电压转换
. 频率/电压变换器*
一、概述
本课题要求熟悉集成频率一一电压变换器LM331的主要性能和--种应用;
熟练掌握运算放大器基本电路的原理,并棠握它们的设计、测量和调整方法。
二、技术要求
当正弦波信号的频率f:在200Hz~2kHz范围内变化时,对应输岀的直流电压在广5Y范围内线形变化;
正弦波信号源釆用函数波形发生器的输出(见课题二图5-2-3);
采用±12V电源供电.
三、设计过程
1.方案选择
可供选择的方案有两种,它们是:①用通用型运算放大器构成澈分器,其输出与输入的正弦信号频率成正比.0直接应用F/V变换器LM331,其输出与输入的脉冲信号重复频率成正比.因为上述第②种方案的性能价格比较高,故本课题用LM331实现.
LM331的简要工作原理
LM331的管脚排列和主要性能见附录
LM331既可用作电压--- 频率转换(VFC)
可用作频率--- 电压转换(FVC)
LM331用作FVC时的原理框如图5-1-1所示.
图
当输入负脉冲到达时,由于⑥脚电平低于⑦脚电平•所以S二1 (髙电平),Q=0 (低电平)。
此时放电管T截止,于是G由Vo•经R:充电,其上电压%按指数规律增大。与此同时,电流开关S使恒流源I与①脚接通,使G充电,%.按线性增大(因为是恒流源对G充电)。
经过的时间,增大到2/3Vcc时,则R有效(R二1, S=0) , Q二0, G、G•再次充电。然后,
又经过的时间返回到G、G放电。
以后就重复上面的过程,于是在心上就得到一个直流电压V。(这与电源的整流滤波原理类似),并且V。与输入脉冲的重复频率行成正比。
电压频率转换电路
2 电压/频率转换电路
电压/频率转换即V/F 转换,是将一定的输入电压信号按线性的比例关系转换成频率信号,当输入电压变化时,输出频率也响应变化。针对煤矿的特殊要求,我们只分析如何将电压转换成200~1000Hz的频率信号。
实现V/F 转换有很多的集成芯片可以利用,其中LM331是一款性能价格比较高的芯片,由美国NS公司生产,是一种目前十分常用的电压/频率转换器,还可用作精密频率电压转换器、A/D转换器、线性频率调制解调、长时间积分器及其他相关器件。由于LM331采用了新的温度补偿能隙基准电路,在整个工作温度范围内和低到4.0V电源电压下都有极高的精度。LM331的动态范围宽,可达100dB;线性度好,最大非线性失真小于0.01% ,工作频率低到1Hz时尚有较好的线性;变换精度高,数字分辨率可达12位;外接电路简单,只需接入几个外部元件就可方便构成V/F或F/V 等变换电路,并且容易保证转换精度。LM331可采用双电源或单电源供电,可工作在4.0~40V 之间,输出可高达40V,而且可以防止Vs短路。图2是由LM331组成的典型的电压/频率变换器。
其输出频率与电路参数的关系为:
Fout= Vin·Rs/(2.09·R1·Rt·Ct)
可见,在参数Rs、R1、Rt、Ct确定后,输出脉冲频率Fout与输入电压Vin成正比,从而实现了电压-频率的线性变换。改变式中Rs的值,可调节电路的转换增益,即V和F之间的线性比例关系。将1~5V 的电压转换成200~1000Hz的频率信号,电路参数理论值为R =18kΩ,Ct=0.022uF,R1=100kΩ,Rs=16.5528kΩ,由于元器件与标称值存在误差,在
LM331和555压频转换电路
目录
摘要 (2)
第一章压/频变换的目的、意义及要求 (3)
1.1 压频变换的目的、意义 (3)
1.2 压频变换的任务与要求 (3)
第二章系统框图、方案的论证与选择 (4)
2.1方案的论证与选择 (4)
2.1.1 方案的论证 (4)
2.1.2 方案的选择 (5)
第三章电压频率转换方框原理图 (5)
3.1 系统的方框图 (5)
3.2 单元电路的设计 (5)
3.2.1 积分电路的设计 (6)
3.2.2 单稳态触发器的设计 (6)
3.2.3 电子开关电路的设计 (7)
3.2.4 恒流源的设计 (7)
第四章电路的原理图、工作原理及参数的选择、计算 (7)
4.1 电路的整体原理图 (7)
4.2 电路的工作原理 (8)
4.2 参数的选择、计算 (8)
第五章电路的仿真 (9)
第六章电路的系统框图、电路设计原理及参数计算 (11)
6.1 电路的系统框图 (11)
6.2 电路的设计原理及参算计算 (12)
6.2. 1 LM331组成的压频转换器及其工作原理 (12)
6.2. 2 电路的原理图及参数的计算 (13)
第七章电路的组装与调试 (14)
7.1 电路的仿真 (14)
7.2 电路板的制作与焊接 (15)
7.3 电路板的调试 (16)
7.4 调试中出现的故障及解决的方法与技巧 (18)
7.5 电路设计的优缺点及课题述心价值 (19)
课设总结 (19)
谢辞 (20)
附件一 (21)
附件二 (22)
附件三 (23)
参考文献 (24)
摘要
设计线性电压/频率转换电路,课设中使用了两种方法来设计。第一:通过使用运算放大器和555定时器为核心器件,再利用其它外围电路来实现。整个电路主要由积分电路模块、恒流模块、单稳态模块及电子开头模块这四个基本模块组成,本方案使用的器件价格便宜。第二:使用LM331及其外围器件组成,该方案电路原理图结构简单,可调性强且精度高。
LM331在AD转换电路中的应用
LM331在AD转换电路中的应用
摘要:本文主要介绍一种应用V/F转换器LM331实现A/D转换的电路,本电路价格低廉,外围电路简单, 适合应用在转换速度不太高的场合应用.本文包括硬件电路和软件程序的实现.
关键词:A/D转换器,V/F转换器, 高精度.
引言: 数据的采集与处理广泛地应用在自动化领域中,由于应用的场合不同,对数据采集与处理所要求的硬件也不相同.在控制过程中,有时要对几个模拟信号进行采集与处理,这些信号的采集与处理对速度要求不太高,一般采用AD574或ADC0809等芯片组成的A/D转换电路来实现信号的采集与模数转换,而AD574和ADC0809等A/D转换器价格较贵,线路复杂,从而提高了产品价格和项目的费用.在本文中,从实际应用出发,给出了一种应用V/F转换器LM331芯片组成的A/D转换电路,V/F转换器LM331芯片能够把电压信号转换为频率信号,而且线性度好,通过计算机处理,再把频率信号转换为数字信号,就完成了A/D转换。它与AD574等电路相比,具有接线简单,价格低廉,转换精度高等特点,而且LM331芯片在转换过程中不需要软件程序驱动,这与AD574等需要软件程序控制的A/D转换电路相比,使用起来方便了许多。
一. 芯片简介
LM331是美国NS公司生产的性能价格比比较高的集成芯片。它是当前最简单的一种高精度V/F转换器、A/D转换器、线性频率调制解调、长时间积分器以及其它相关的器件。LM331为双列直插式8引脚芯片,其引脚框图如图1所示。
图1 LM331逻辑框图
LM331各引脚功能说明如下:脚1 为脉冲电流输出端,内部相当于脉冲恒流源,脉冲宽度与内部单稳态电路相同;脚2 为输出端脉冲电流幅度调节,RS 越小,输出电流越大;脚3 为脉冲电压输出端,
LM331工作原理
LM331工作原理
一、LM331内部电路图及各管脚定义
图1 LM331内部电路图
LM331内部有输入比较电路、定时比较电路、R-S触发电路、复零晶体管、输出驱动管、能隙基准电路、精密电流源电路、电子开关、复位晶体管等部分。输出管采用集电极开路形式,因此可以通过选择逻辑电流和外接电阻,灵活改变输出脉冲的逻辑电平,从而适应TTL、DTL和CMOS等不同的逻辑电路。此外,LM331可采用单/双电源供电,电压范围为4~40V,输出也高达40V。下面就以以电压转换频率为例,介绍各引脚的作用,Ir(PIN1)为电流源输出端,在Fo(PIN3)输出逻辑低电平时,电流源Ir输出对电容CL充电。引脚2(PIN2)为增益调整,改变RS的值可调节电路转换增益的大小。Fo(PIN3)为频率输出端,为逻辑低电平,脉冲宽度由Rt和Ct决定。引脚4(PIN4)为电源地。引脚5(PIN5)为定时比较器正相输入端。引脚6(PIN6)为输入比较器反相输入端。引脚7(PIN7)为输入比较器正相输入端。引脚8(PIN8)为电源正端。
二、LM331频率-电压转换工作原理
图2 LM331的频率-电压转换原理图
HFBR2412由光信号转为电信号,输出低电平到6N137的3脚,此时5V电压通过R14降压后,输入6N137的2脚使发光二极管发光,经片内光通道传到光敏二极管反向偏置的光敏
管光照后导通,经电流-电压转换后送到与门的一个输入端,与门的另一个输入为使能端当使能端为高时与门输出高电平,经输出三极管反向后光电隔离器输出低电平。脉冲信号由6脚输出,输出到C15与R15组成微分电路加到LM331的6脚,6脚使LM331内部输入比较器的反向输入端,7脚通过12V由R16、R19分压后到输入比较器的同向输入端。当输入脉冲的下降沿到来时,经微分电路R1、C1产生一负尖脉冲叠加到反相输入端的上,当负向尖脉冲大于Vcc/3即4V时,输入比较器输出高电平使内部的R-S触发器置位,此时电流开关打向右边,电流源通过LM331的1脚对电容C17充电,同时,复零晶体管导通,定时电容C16迅速放电,完成一次充放电过程。此后,每当输入脉冲的下降沿到来时,电路重复上述的工作过程。C17放电输出电压到LM258的正向输入端,LM258为电压跟随器,1脚输出电压通过R21降压,通过电位器W4的调节,输出需要的电压DSVref。
lm331的原理及应用
lm331的原理及应用
1. lm331概述
lm331是一种精密电压频率转换器,主要用于将一个输入电压转换为与输入电
压成比例的输出频率。它是一款广泛应用于模拟和数模转换电路中的集成电路,具有精度高、性能稳定的特点。
2. lm331的工作原理
lm331是一种基于电压控制振荡器原理的集成电路。其内部集成了一个比较器、锁相环以及电压控制振荡器等功能,通过对输入电压进行采样和比较,控制输出频率与输入电压成比例的关系。
具体的工作原理如下: 1. 输入电压通过比较器与内部的参考电压进行比较,得
到一个脉冲信号作为锁相环的输入信号。 2. 锁相环通过检测输入信号的边沿跳变
来实现对输入信号频率的测量。 3. 锁相环输出一个稳定的参考频率信号,并与输
入信号进行比较。 4. 通过锁相环调整电压控制振荡器的频率,使其输出频率与输
入电压成比例的关系。
3. lm331的应用领域
lm331广泛用于各种需要将输入电压转换为频率信号的应用中。以下为lm331
的几个常见应用领域:
3.1 频率测量
lm331可以将输入电压转换为与输入电压成比例的频率输出,因此在频率测量
领域具有广泛的应用。例如,在仪器仪表中,lm331可以用于测量电压、电流、
温度等参数的频率,并通过频率信号提供给显示器或者其他处理电路进行处理和显示。
3.2 波形发生器
由于lm331可以实现将输入电压转换为频率信号的功能,因此可以作为波形发生器的核心部件。通过调节输入电压,lm331可以输出不同频率的信号,从而生
成各种波形,如正弦波、方波、三角波等。
3.3 模拟信号数字化
一种基于LM331集成芯片的湿度计设计
3本文湿度计 的设计原理
本文设计 的湿度计主要 由以下部分组成:
4结束语
3 2 2 3型湿度传 感器、L M3 3 1的 F / V 电路信 本 系统 是精 度较 高 的湿度测 量 系统 ,且 湿 度 的表示 方法 有绝 对湿 度和 相对 湿度 HF 号处理模块 、L E D显示模块等。 性价 比高,可 以在粮食存储 、气 象预报 、环境 两种 :前者即单位体积中所含水蒸汽的质量 ; HF 3 2 2 3湿度传感 器采用 模块式 结构 ,是 保护 、医疗卫生 、家用 电器等领域 中应用 。 后 者是空气中绝对湿度与 同一温度下达到饱和
状态 的绝对湿 度之 比,也可用空气 中所含水蒸
汽 的实 际密度 与同一温度下饱和水蒸汽密度之 比的百分数表示 。空气 湿润 的程度取决于相对 湿度 的大 小。当温度 一定时,空气中水蒸汽的 饱和密度是 已知 的,所 以只需测出绝对湿度及 相应 的温度 即可 计算 得到相 对湿度,本文只介 绍相对湿度的测量 。
版 ) , 2 0 0 9 .
F / v变换 器出来 的电压 ,从而能够直接地 从 电 作者单位 压的变化来观测环境湿度 的变化 。该工作电路 黑龙 江 东方 学院计 算机 科学 与电 气工程 学部 和L M3 3 1 可 以合成为 一个精 度足 以满足 要求 黑 龙 江 省哈 尔滨 市 1 5 0 0 8 6
电压频率转换
C1 的电压达到 VCC 的 2/3 时,定时器的内部放电晶体管打开,C1 的电压回到 VCC 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:
1
北京理工大学
宇航学院
摘要:
本系统利用了 LM331 的原理及性能设计了频率电压以及电压频率转换 电路,实现了 0Hz--10kHz 频率与 0—10V 电压的相互转换,电路简单,转换 结果线性度好。
关键字: LM331
频率
电压
转换
滤波
Abstract:
The system uses the principle and characteristic of LM331 to design the frequency-to-voltage and the voltage-to- frequency conversion circuits, realizes the frequency of 0Hz--10kHz and the voltage of 0 - 10V’s transformation , the circuits are simple and result have good linearity.
LM331总结
lm331应用电路图
上图是由LM331等构成的电压/频率转换电路。LM331是由片内1·9 v的基准电压、电流开关.比较器和触发器等构成的单片电压/频率转换集成电路.为了扩大量程范围,电路中增设A1运算放大器.基准电流IR由(Rl+R(RPl))进行设定,由于内部基准电压为1·9V,因此I R=l·9V/(Rl+R(RPl)),通常的设定范围为100一500μA。另外,电流开关输出(1脚)端的电流平均值I。与输人电流Ii相等。对于片内
的充放电电路,当充电电压达到电源电压的2A时,电路复位,因此脉冲宽度等于1·1R4C3。由于输入电流Ii等于1·lxR4xC3xf0xIR,输入电流Ii与振荡频率f0成比例,即输出频率f0与-Ui成比例。L M331 是美国NS 公司生产的性能价格比较高的集成芯片,可用作精密频率电压转换器、A/D 转换器、线性频率调制解调、长时间积分器及其他相关器件。LM331采用了新的温度补偿能隙基准电路,在整个工作温度范围内和低到4.0V 电源电压下都有极高的精度。LM331 的动态范围宽,可达100dB;线性度好,最大非线性失真小于0.01%,工作频率低到0.1Hz 时尚有较好的线性;变换精度高,数字分辨率可达12 位;外接电路简单,只需接入几个外部元件就可方便构成V /F 或F/V 等变换电路,并且容易保证转换精度。
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基于LM331频率电压转换器电路设计LM331基本上是从国家半导体精密电压频率转换器。该集成电路具有手像应用模拟到数字的转换,长期一体化,电压频率转换,频率电压转换。宽动态范围和出色的线性度,使适合上述应用的IC,这里的LM331作为电压转换器转换成一个成比例的电压,这是非常线性的输入频率与输入频率的频率有线。电压转换的频率达到差分输入频率使用电容C3和电阻R7,和由此产生的脉冲序列喂养的PIN6的
IC(阈值)。在PIN6负由此产生的脉冲序列的边缘,使得内建
说明
LM331基本上是从国家半导体精密电压频率转换器。该集成电路具有手像应用模拟到数字的转换,长期一体化,电压频率转换,频率电压转换。宽动态范围和出色的线性度,使适合上述应用的IC,这里的LM331作为电压转换器转换成一个成比例的电压,这是非常线性的输入频率与输入频率的频率有线。电压转换的频率达到差分输入频率使用电容C3和电阻R7,和由此产生的脉冲序列喂养的PIN6的
IC(阈值)。在PIN6负由此产生的脉冲序列的边缘,使得内建的比较器电路,触发定时器电路。在任何时刻,电流流过的电流输出引脚(引脚6)将输入频)的值成正比。因此,输入频率(FIN)成正比的电压(VOUT)率和定时元件(R1和C1
将可在负载电阻R4 。电路图
注意事项
该电路可组装在一个VERO板上。
我用15V直流电源电压(+ VS),同时测试电路。
LM331可从5至30V DC之间的任何操作。
R3的值取决于电源电压和方程是R3 =(VS - 2V)/(2毫安)。
根据公式,VS = 15V,R3 = 68K。
输出电压取决于方程,VOUT =((R4)/(R5 + R6))* R1C1 * 2.09V *翅。壶R6可用于校准电路。