电压频率(VF)变换器. - 360文档中心

集成VF、FV变换器

集成V/F、F/V变换器V/F变换即电压到频率的变换，表示输出信号频率f0与输入电压VI成正比。

F/V变换即频率到电压的变换，表示输出电压V0与输入频率fI成正比。

目前实现V/F变换和F/V的变换方法很多，有由分离元件组成的变换电路，也有各种集成电路，这类集成电路使用简单，调试方便，转换精度也比较高，是目前首选器件。

下面将重点介绍LMx31系列V/F、F/V 变换器。

LMx31系列V/F、F/V变换器介绍LMx31系列包括LM131A/LM131、LM231A/LM231、LM331A/LM331，该系列的器件是一种性能价格比较高的集成电路，很适合用作精密频率电压转换器、长时间积分器、线性频率调制或解调等功能电路。

其主要特点有：•双电源或单电源供电（单电源在4～40V范围内均能工作）。

•高的线性度（0.01%）。

•脉冲输出与所有逻辑形式兼容。

•稳定性好，温度系数≤50×10-6/℃。

•功耗低，当电源为5V时，功耗为15mW。

•动态范围宽（10kHz满量程频率下最小值为100dB）。

•满量程频率范围（1Hz～100kHz）。

•成本低。

LMx31系列V/F、F/V变换器的应用实例组成V/F变换器是LMx31组成的简单的V/F变换器。

图中RIN、CIN组成输入滤波环节，RW1为调零电位器，RW2为转换增益调节，RW2要选用多圈电位器。

在CL上串联RB产生一个附加的滞后效应，改善线性度。

RIN取100kW，使7脚的偏流能抵消6脚的偏流影响，以减小频率失调。

CIN取0.01～0.1mF，当输入信号纹波较大时，也可取1mF，但无论如何不应使CIN<<CL，以防止VIN 微小的变化会导致fOUT的瞬时停顿。

按照电路所示的元件值，该电路的指标：输入电压0～+10 V，输出频率为0～10kHz，非线性误差为0.03%。

电机vf控制原理

电机vf控制原理电机VF控制原理1. 引言电机是工业中常见的驱动设备之一，而VF控制又是一种常用的电机控制方法。

本文将介绍电机VF控制的原理及实现方式。

2. 什么是VF控制VF控制是指通过调节电机的电压和频率来实现对电机转速的控制。

其中VF分别代表电压（Voltage）和频率（Frequency）。

通过控制电压和频率的比例关系，可以实现电机的平滑启停、调速和定子电流控制。

3. VF控制的原理•电机速度与电压频率之间的关系电机的转速与供给电压的频率成正比，即转速 = 基础转速 * 频率 / 基础频率。

通过降低电压频率可以降低电机转速。

•电机转矩与电压之间的关系电机的转矩与供给电压成正比，即转矩 = 基础转矩 * 电压 / 基础电压。

通过降低电压可以降低电机的转矩。

•控制策略 VF控制的基本策略是通过控制速度和电压的比例关系来实现电机的控制。

当需要降低速度时，通过降低电压频率来降低转速；当需要降低转矩时，通过降低电压来降低转矩。

4. VF控制的实现方式•变频器变频器是实现VF控制的核心设备，其功能是将输入的电源频率和电压转换为可调节的输出频率和电压。

通过调节变频器的输出参数，可以实现对电机的VF控制。

•控制策略实现VF控制的关键是确定合适的控制策略。

常见的控制策略包括恒转矩控制、恒转速控制和恒功率控制等。

根据不同的应用场景和需求，选择适合的控制策略来实现电机的VF控制。

5. VF控制的优势与应用•优势 VF控制能够实现电机的平滑启停、调速和定子电流控制，具有灵活性和可调节性强的特点。

同时，VF控制还能降低电机的能耗和噪音，提高电机的效率和使用寿命。

•应用 VF控制在工业生产中广泛应用，特别适用于需要频繁启停和调速的场合，如风机、泵及压缩机等设备。

此外，VF控制还被广泛应用于电动汽车、电梯及空调等领域。

6. 结论通过VF控制技术，可以实现对电机的精确控制，满足不同应用场景和需求的要求。

VF控制的原理及实现方式，为电机控制提供了一种高效、可靠的解决方案。

VF FV

第一阶段：当加入ui,由于ui>u0,输入不娇气输出高电平->S=1->Q=1
->VT1管饱和导通->u0=0;与此同时，Q=1->电流源开关S闭合->精密电流源输出电流Is对Cl充电->u6逐渐上升;Q=1->VT2管截止->电源E经Rt向Ct
TTL逻辑电平输入F/V转换电路图
AD650的典型应用

在对现场信号检测中，经常遇到信号隔离传送问题，尤其是单片机测试系统，采用V/F,F/V转换技术可以方便地实现模拟信号的隔离传送
模拟信号隔离传送
通过V/F,光耦合，F/V转换，实现了信号隔离，保证了单片机系统的安全

在智能化仪表中的应用
在智能化仪表中,使用AD650V/ F 转换器作为零点自动校正 , 不仅能提供仪器的测量精度 , 而且能够大大简化硬件设备 , 因为 A D 650 只有一根线与单片微型计算机相连。现以某一智能仪表为例 , 说明芯片的应用。由 A D 6 5 0 芯片和单片微型计算机组成的零点自动校正线路如下图所示：

电压转换频率：

利用物理量通过传感器转换成电信号，经预处理变换为合适的电压信号，然后去控制压控震荡器电路，再用压控震荡电路的输出驱动计数器，使之在一定时间间隔内记录矩形波。总的流程如下图所示：
两种电路[2]：

方案一：电荷平衡式压控电路器（锯齿波发生电路演变为电压-频率转换电路）如图一所示，由积分器和滞回比较器组成，S为电子开光，受输出电压U0控制。

积分电阻 Rint 选择：
积分电阻 Rint 的的值是按照输入满度电压时所需要的输入电流来计算。为了保证满度对输出信号的占空比为25% ,一般取满度时的输人电流为0. 25mA,则积分电阻 Rint 为

vf转换器工作原理

vf转换器工作原理
VF转换器是一种电力电子转换器，用于将交流电能转换为可控的直流电能。

其工作原理基于电力电子学中的开关电路技术，利用高频开关器件将交流电源转换为高频交流电源，再通过变压器实现电压变换和隔离，最终输出可控的直流电源。

VF转换器的核心部件是高频开关器件，常用的有IGBT、MOS管、SiC等。

开关器件的工作状态由控制电路控制，控制电路根据输入信号调整开关器件的导通与断开时间，从而实现输出直流电压、电流的可调控。

VF转换器的输出电压、电流可以通过控制电路调整开关器件的工作频率和占空比实现，同时，输出电压、电流的波形也可以通过控制电路实现多种形式的PWM调制，满足不同的应用需求。

VF转换器广泛应用于电力电子领域，如变频空调、电力变压器、轨道交通等领域，其高效、可靠、可控等特点，为不同行业的电力设备提供了优质的电力转换技术。

- 1 -。

LM331 电压频率(VF)变换电路

SEOUL SEMICONDUCTOR CO., LTD.<060712> Rev. 0.1LB700DLB700DPART NO.BLUE OVAL LAMP LEDMODEL 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 -------------------------------------22345689121314SEOUL SEMICONDUCTOR CO., LTD.<060712> Rev. 0.1LB700D1. DEVICESColor DiffusionSourceLensPart NumberDice SourceColorBlueInGaNDiffused Blue LB700D 2. OUTLINE DEMENSIONSNotes : 1. All dimensions are in millimeters.2. Protruded epoxy is 1.0mm maximum.1.02.5±0.05MIN28.0MIN1.0CATHODEMAX1.0DETAIL+0.2-0.00.50.5±0.055.25±0.23.75±0.17.06±0.1XYSEOUL SEMICONDUCTOR CO., LTD.<060712> Rev. 0.1LB700D3. ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS (at T a = 25ºC)mW 125P D Power Dissipation V 5V R Reverse Voltage ºC260 ºC for 10 second 2T SSolder TemperatureºC -30 ~ 85T opr Operating Temperature mA 100I FP 1Forward Peak Pulse CurrentºC -40 ~ 100T stg Storage Temperature mA 30I F DC Forward Current UnitValueSymbolItemNotes : 1. t ≤0.1ms, D = 1/102. 3mm bellow seating planeSEOUL SEMICONDUCTOR CO., LTD.<060712> Rev. 0.1LB700D4. ELECTRO-OPTICAL CHARACTERISTICS (at I F = 20mA, T a = 25ºC)nm 476470464λdDominant Wavelength 5--500300V 4.03.6-V F Forward Voltage µA-I RReverse Current (at V R = 5V)Max.Typ.Min.deg.100/502θ½View AngleMcd I VLuminous Intensity 1UnitValueSymbolItemNote : 1. Luminous Intensity Tolerance ±10%SEOUL SEMICONDUCTOR CO., LTD.<060712> Rev. 0.1LB700D5. RELIABILITY TESTS0/221 time 1kV, 1.5k Ω; 100pFESD(Human Body Model)0/50100cyclesT a = -40ºC (30min) ~ 100º(30min)(Transfer time : 5sec, 1Cycle = 1hr)Thermal Shock 0/22100hrsT a = 85ºC, RH = 85%I F = 8mATemperature HumidityOperating0/221000hrs T a = 85ºC, RH = 85%Temperature HumidityStorage 0/221000hrs T a = -40ºC Low TemperatureStorage 0/221000hrs T a = 100ºC High TemperatureStorage 0/220/220/220/22Failures1 time T s = 255 ±5ºC, t = 10sec Resistance to solderingHeat 1000hrs T a = 85ºC, I F = 8mA High TemperatureOperating 1000hrsT a = -30ºC, I F = 20mALow TemperatureOperating 1000hrs T a = RT, I F = 30mA Life Test NoteConditionItem< Judging Criteria For Reliability Tests >LSL 2 X 0.5I VUSL X 2.0I R USL 1X 1.2V F Notes : 1. USL : Upper Standard Level 2. LSL : Lower Standard Level.SEOUL SEMICONDUCTOR CO., LTD.<060712> Rev. 0.1LB700D6. CHARACTERISTIC DIAGRAMSI F = f (V F ),T a = 25ºCI rel = f (θ), T a = 25ºCOff Axis Angle vs. Relative Intensity Forward Voltage vs. Forward Current2.4 2.6 2.83.0 3.2 3.4 3.6110100F o r w a r d C u r r e n t I F [m A ]Forward Voltage V F [V]-100-80-60-40-200204060801000.00.20.40.60.81.0Y XR e l a t i v e L u m i n o u s I n t e n s i t yOff Axis Angle [deg.]-40-20020406080100010203040F o r w a r d C u r r e n t I F [m A ]Ambient Temperature T a [oC]I V = f (I F ),T a = 25ºCI F = f (T a ), T a = 25ºCForward Current vs. Relative Intensity Ambient Temperature vs. Forward Current0510********0.00.40.81.21.6R e l a t i v e L u m i n o u s I n t e n s i t yForward Current I F [mA]SEOUL SEMICONDUCTOR CO., LTD.<060712> Rev. 0.1LB700D-40-200204060801000.50.60.70.80.91.01.11.21.3R e l a t i v e L u m i n u o s I n t e n s i t yAmbient Temperature T a [oC]I V /I V(25C)= f (T A ), I F = 20mA4005006007000.00.51.0R e l a t i v e L u m i n o u s I n t e n s i t yWavelength [nm]I rel = f ( λd), T A = 25ºC, I F = 20mA Wavelength vs. Relative Intensity Ambient Temperature vs. Relative IntensitySEOUL SEMICONDUCTOR CO., LTD.<060712> Rev. 0.1LB700D7. BIN CODE DESCRIPTION21TForward VoltageColor RanksIntensity BIN CODE800600U450300S 600450T Max.Min.BIN CODE Intensity (mcd) @ I F =20mA 3.23.00 4.03.843.63.42 3.83.63 3.43.21Max.Min.BIN CODE Forward Voltage (V) @ I F =20mA 47647024704641Max.Min.BIN CODE Dominant Wavelength (nm)@ I F =20mASEOUL SEMICONDUCTOR CO., LTD.<060712> Rev. 0.1LB700D8. PACKING(1) Antistatic poly vinyl bag apply Poly bag:5φLamp Series : 500pcs 3φLamp Series : 500pcs(2) Inner box structureBox : 2 poly bags(3) Outer box structure Box : 27 boxes485.0mm260mm315.0m m70m m170mm97.0m mLX000LXXXXQTY :pcsLOT : 200X.XX.XX XXXSEOUL SEMICONDUCTOR CO., LTDOOORANK1) Bulk PackingSEOUL SEMICONDUCTOR CO., LTD.<060712> Rev. 0.1LB700D2) Tapping Outline DimensionsH oPoW 1DoW 2WW oFP0±1.30±2.0φ4.0±0.55.0±0.512.7±0.312.7±0.59.0±0.51.0±0.513.0±0.318.0 +1.0W2DoW1F Wo Po W P Ho *Package Dimensions (unit : mm )-0.5 1 Box contain quantity.* Remark : Ho -users define.∗ 3φLamp Series : 3000pcs * 5φLamp Series : 2000pcsSEOUL SEMICONDUCTOR CO., LTD.<060712> Rev. 0.1LB700D 3) Forming Outline DimensionsDoPo PH H 1H o WW oW 1FW 2φ4.0±0.55.0±0.512.7±0.312.7±0.59.0±0.51.0±0.513.0±0.318.0 +1.0W1Do WoF WPo H1 *P Ho *W2H *Package Dimensions (unit : mm )-0.5 1 Box contain quantity.∗ 3φLamp Series : 2000pcs* 5φLamp Series : 1500pcs * Remark : H / Ho / H1-users define.SEOUL SEMICONDUCTOR CO., LTD.<060712> Rev. 0.1LB700D 9. SOLDERING PROFILE1) Wave Soldering Conditions / Profile•Preliminary heating to be at 85ºC(120 ºC max)for 20 seconds(60 seconds max).•Soldering heat to be at 235 ºC (260ºC max) for 5 seconds (10 seconds max.)•Soak time above 200 ºC is 5 seconds2) Hand Soldering conditions•Not more than 5 seconds at max. 300ºC, under Soldering iron.024681012141618202224262830323436050100150200250T e m p e r a t u r e [O C ]T im e [s ]PREHEAT 20s (30s Max)85 ºC(100 ºC max)PEAK5s (10s Max)235 ºC(260 ºC Max)Note : In case the soldered products are reused in soldering process, we don’t guarantee the products.SEOUL SEMICONDUCTOR CO., LTD.<060712> Rev. 0.1LB700D 10. PART NUMBERING SYSTEM*8***-******L CB A 76543211) Lamp LED initial2) ColorU: Ultra Violet, B : Blue (460~490nm), C : Cyan (490~510nm)T : True Green (510~540nm), G : Yellow-Green (540~580nm)Y : Yellow (580~600nm) O : Orange (600~620nm) R : Red (620~700nm)W : WhiteM : WarmI : Infrared 3) If the products have 2 or 3chipsGR : Green + Red ( according to wavelength), FL : Full color4) Outline type1 : 3x2(square),2 : 5x2(square),3 : Phi3,5 : Phi 5 ,6 : 3Phi Oval,7 : 5Phi Oval5) Half angle1: ~14O , 2: 15~24O , 3: 25~34O , 4: 35~44O , 5 : 45~54O …0 : more than 100O6) 1st Development according to a chip7) 2nd Development (other material)D : diffused C : colored Z : zener chip attached8) Stand off typeA, B, C : Bin cord description A: IV, B: WD C: VFSEOUL SEMICONDUCTOR CO., LTD.<060712> Rev. 0.1LB700D 11. PRECAUTION FOR USE1)In order to avoid the absorption of moisture, it is recommended to store in the dry box (or desiccators) with a desiccant . 2)In case of more than 1 week passed after opening or change color of indicator on desiccant components shall be dried 10-12Hr, at 60±5℃.3)In case of supposed the components is humid, shall be dried dip-solder just before, 12Hr at 80±5℃or 10Hr at 100±5℃.4)Any mechanical force or any excess vibration shall not be accepted to apply during cooling process to normal temp. after soldering.5)Quick cooling shall not be avoid.6)Components shall not be mounted on warped direction of PCB.7)Anti radioactive ray design is not considered for the products listed here in.8)This device should not be used in any type of fluid such as water, oil, organic solvent and etc. When washing is required, IPA should be used.9)When the LEDs are illuminating, operating current should be decided after considering the ambient maximum temperature.10)LEDs must be stored to maintain a clean atmosphere. If the LEDs are stored for 3 monthsor more after being shipped from SSC, a sealed container with a nitrogen atmosphere should be used for storage.11)The LEDs must be soldered within seven days after opening the moisture-proof packing.12)Repack unused products with anti-moisture packing, fold to close any opening and then store in a dry place.13)The appearance and specifications of the product may be modified for improvementwithout notice.。

集成电路课程设计-VFC同步电压-频率转换器原理及应用

集成电路原理及应用课程设计报告题目VFC同步电压-频率转换器原理及应用授课教师学生姓名学号专业电子信息工程教学单位物理系完成时间 2011年6月17日VFC同步电压--频率转换器原理及应用摘要电压／频率变换电路（Voltage Frequency Converter）简称为U／F变换电路或U／F变换器（UFC），频率／电压变换电路简称为F／U变换电路或F／U 变换器（FUC）。

集成的U／F变换器和F／U变换器在电子技术、自动控制、数字仪表、通讯设各、调频、锁相和模数变换等很多领域得到了广泛的应用。

由于U／F和F／U变换器不需要同步时钟，所以在与微机连接时电路简单。

模拟电压变化转变成频率变换以后，其抗干扰的能力增强了，因此尤其适用于远控系统、干扰较大的场合和远间隔传输等方面。

U／F变换器和F／U变换器有模块式结构和单片集成式两种。

典型的变换方法有4种：积分恢复型、电压反馈型、交替积分型和恒流开关型。

单片集成的U／F和F／U变换器常采用恒流开关型，通常都是可逆的，既可作为U／F使用，也可作为F／U使用，具有体积小、本钱低的优点，但是外围元件较多，精度稍差些。

模块式变换器一般做成不可逆的专用变换器，通常将U／F和F／U设计成两种独立的模块。

其优点是外围元仵少，一般只有调零和调满刻度的元件在集成块的外面，本节以VFC100同步型U／F、F／U 变换器为例介绍U／F、F／U变换器。

第一章引言VFC100是一片功能很强的电压／频率转换器，采用电荷平衡技术，严格的复位组合周期取自外部时钟频率，能较好地消除误差及其他转换器所要求的外部定时元件的漂移。

它还采用高精度输入电阻来设置全刻度输入电压，在许多应用中无需外部调整就可获得所要求的精度。

外加同步频率可设置满量程频率输出，10V满量程输人电压由精密电阻提供。

单稳输出电路对优化输出脉冲宽度很有用，特别用在光学耦合和隔离电压传送中。

精准的5V基准电压可用于双极性输入偏置、激励电桥和传感器以及自动校准系统。

电压频率和频率电压转换电路的设计讲解

设计一个V/F转换器，研究其产生的输出电压的频率随输入电压幅度的变化关系。

1 绪论（1）电压/频率转换即v/f转换，是将一定的输入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。

它的功能是将输入直流电压转换频率与其数值成正比的输出电压，故也称电压控制振荡电路。

如果任何一个物理量通过传感器转换成电信号后，以预处理变换为合适的电压信号，然后去控制压控振荡电路，再用压控振荡电路的输出驱动计数器，使之在一定时间间隔内记录矩形波个数，并用数码显示，那么可以得到该物理量的数字式测量仪表。

图1 数字测量仪表电压/频率电路是一种模/数转换电路，它应用于模/数转换，调频，遥控遥测等各种设备。

（2）F/V转换电路F/V转换电路的任务是把频率变化信号转换成按比例变化的电压信号。

这种电路主要包括电平比较器、单稳态触发器、低通滤波器等电路。

它有通用运放F/V转换电路和集成F/V转换器两种类型。

1.1设计要求设计一个将直流电压转换成给定频率的矩形波的电路,要求包括：积分器；电压比较器和一个将给定频率的矩形波转换为直流电压的电路，要求包括：过零比较器、单稳态触发器、低通滤波器等。

1.2 设计指标(1）输入为直流电压0-10V，输出为f=0-500Hz的矩形波。

（2）输入ui是0~10KHZ的峰-峰值为5V的方波，输出uo为0~10V的直流电压。

2 设计内容总体框图设计2．1 V/F转换电路的设计2.1.1 工作原理及过程积分器和滞回比较器首尾相接形成正反馈闭环系统，如图 2所示，比较器输出的矩形波经积分器积分可得到三角波，三角波又触发比较器自动翻转形成矩形波，这样便可构成三角波，矩形波发生器。

由于采用集成运放组成的积分电路，因此可以实现恒流充电，能够得到比较理想的矩形波。

通过分析可知，矩形波幅值大小由稳压管的稳定电压值决定，即方波的幅值OLM Z V V =± 。

矩形波的振荡频率 2.1.2 模块功能积分器：积分电路可以完成对输入电压的积分运算，即输入电压与输出电压的积分成正比。

信号转换电路IV-频率电压转换电路资料

（2）ui >0，uC负向增加， uC≤U2时，比较器输出uo由负向限幅电压突变为正向限
幅电压，V导通，电容C通过R3放电，积分器输出迅速回升。 uo通过正反馈电路使比较器同相端电压up突变为U1。
（3）当积分器输出回升到uC≥U1时，比较器输出又由正向限幅电压突变为负向限幅电压，V又处于截止状态，同时up恢复为U2，积分器重新开始积分。
约 10mV t
t
2020/9/24
u单i >稳u态6，定输时入器比输较出器端输Q出为高高电电平平，，
V精导密通电，流u源o=输Uo出L≈电0V流，is开对关CLS充闭电合，，
u内电6逐放，渐电Ct电上管压升截上。止升与，。引电脚源5U相经连Rt的对芯Ct充片
u时s=器u输Ct出≥2端UQ/3为时低，电单平稳，态V定截止， uo = UoH = +E，电流开关S断开， CL通过RL放电，使u6下降。 Ct通过芯片内放电管快速放电到零。当冲周u6期≤，ui时如，此又循开环始，第输二出个端脉便输出脉冲信号。
8
集成V/F转换器——LM131
+U 8
1 整个周期内，RL 在消耗电荷 2 恒流源提供电荷（充电）的时间由 CL 单稳触发器的暂态决定 3 电荷平衡（电源提供的电荷量等于电阻消耗的电荷量）
精密电流源
电流输出 1
电流开关
RL
2
基准
电压
1.9V
- 基准比较
+器
iS
uo
频率 3 驱动 V RS 输出
5
二、电荷平衡型
在一个周期T=t0+t1中，积分电容充电电荷量与放电的电荷量相等，
即i×T= Is×t0

VF FV电路

VF FV电路1.1 简介在某些高电压，强磁场，干扰大的场合，为了保证模拟量信号能够稳定可靠的传输，要求所以模拟量信号进行光纤隔离。

采用基于光纤通信的V/F(电压/频率),F/V(频率/电压)变换以光信号形式传输电压模拟量信号。

V/F,F/V变换的核心是VFC，FVC变换器，VFC的主要功能是在规定的精度和频率要求范围内将模拟电压信号转换成具有一定逻辑电平的数字脉冲信号，该信号的频率与电压信号成正比。

然后将该信号通过光纤发送器已光信号形式发送出去，在另一端由光纤接收器接收转换成具有一定逻辑电平的数字脉冲信号。

FVC功能相反，在一定精度和频率范围内将某一个频率的数字信号转换成模拟量输出。

这样就实现了模拟量信号的光纤传输，传输系统框图如图1.1所示。

图1.1VF/FV传输系统组成框图模拟量信号发送接收电路组成框图如图1.2所示。

图1.2 模拟量参数光纤隔离组成框图VF与FV硬件变换电路如图1.3-1.4如图所示，核心器件是AD650，AD650是ADI公司生产的高精度电压频率转换器，内部由积分器，精密电流源，比较器，单稳多谐振荡器等组成。

既能用作电压频率转换器，又可以做频率电压转换器，在通讯，远距离传输，仪器仪表等领域得到了广泛应用。

AD650[27]具备如下特点：（1）满刻度频率达到1MHz；（2）非线性度低，在10 kHz满量程时，AD650的线性误差典型值为20 p pm（满量程的0.002%），最大值为50 ppm(0.005%)。

这大约相当于模数转换器电路的14位线性度。

100kHz的非线性度小于0.005%，1MHz的非线性度小于0.07%；（3）既能用于电压频率转换，又能用于频率电压转换；（4）功耗较低，在正负15V供电电压下，工作电流小于15mA;（5）工作温度范围宽(-40~85);（6）输入电压范围宽;图1.3 VF变换电路图1.4FV变换电路1.2 补充（1）仅考虑输入模拟量是直流量的情况，如若有兴趣，可以继续思考输入的模拟量信号不是直流量，而是具有一定频率的交流量信号(比如要求输入的模拟量信号达到1KHZ)，应该如何选择设计电路参数？请仔细研读AD650的DATASHEET，多在ADI官网查阅资料。

ADVFC32及应用

电压频率和频率电压转换器ADVFC32及应用一、概述ADVFC32是ADI公司生产的一种低成本的单片集成的实现电压频率转换或频率电压转换的器件。

它具有很好的线性（10KHz时的最大误差时0.01%），最大的工作频率可以达到0.5MHz。

只需要外接很少的器件就可以把输入的正、负电压或电流转换为与之成比例的频率。

频率电压转换的模式所用的器件与电压频率转换的相同，只是要有一个简单的逻辑偏压或网络组合来保证输入逻辑电平有较大的范围。

在V/F模式下用一个开放的输出频率收集器可以实现TTL和CMOS兼容。

上拉电阻可以接到30V、15V的电压，或者5V标准CMOS和TTL逻辑电平。

应选取这个电阻值限制输出集电极的电流不超过8毫安。

低输入电压失调漂移，仅有满度的3ppm/℃。

ADVFC32具有以下的一些优点：1、ADVFC32采用的是电荷平衡电路技术，这使得它的电压频率转换具有很高的精度。

它的工作频率的范围仅仅由一个精密电阻和电容决定，其它的元件对频率范围影响不大。

所以可以采用比较便宜的，精度±20%的电阻和电容，这样并不会影响线性和温度漂移。

2、ADVFC32可以很容易满足系统工作范围要求。

选择不同的输入电阻可以实现不同的输入电压缩放比。

输入电阻还可以在最大的输入电压时使输入电流达到0.25mA。

3、频率电压转换的模式所用的器件与电压频率转换的相同，只是要有一个简单的逻辑偏置、网络相加和重新组合即可。

4、ADVFC32和其它公司生产的VFC32具有引脚的兼容性。

5、ADVFC32与军用标准MIL_STD_883兼容。

二、封装结构ADVFC32有两种封装方式：一种是14管脚的双列直插式，另一种是10管脚的金属罐式。

图1（A）给出的是ADVFC32的14脚封装结构及引脚排布，图1（B）给出的是ADVFC32的10脚封装结构及引脚排布。

（A）：14引脚封装结构（B ）：10引脚封装结构图1：ADVFC32的两种封装结构三、工作原理及应用设计ADVFC32应用广泛，除了用于电压频率转换和频率电压转换，还可以用于微处理器控制的A/D 转换及其他的电路。

VFC是什么

电压频率转换器VFC（Voltage Frequency Converter）是一种实现模数转换功能的器件，将模拟电压量变换为脉冲信号，该输出脉冲信号的频率与输入电压的大小成正比。

电压频率转换器也称为电压控制振荡电路（VCO），简称压控振荡电路。

电压—频率转换实际上是一种模拟量和数字量之间的转换技术。

当模拟信号（电压或电流）转换为数字信号时，转换器的输出是一串频率正比于模拟信号幅值的矩形波，显然数据是串行的。

这与目前通用的模数转换器并行输出不同，然而其分辨率却可以很高。

串行输出的模数转换在数字控制系统中很有用，它可以把模拟量误差信号变成与之成正比的脉冲信号，以驱动步进式伺服机构用来精密控制。

VFC 电压-频率转换器（vfc）是青岛晶体管研究所生产的电路。

电压频率转换也可以称为伏频转换。

把电压信号转换为脉冲信号后，可以明显地增强信号的抗干扰能力，也利于远距离的传输。

通过和单片机的计数器接口，可以实现AD转换。

分类
VFC 有两种常用类型：(a) 多谐振荡器式VFC ；(b)电荷平衡式VFC。

多谐振荡器式VFC简单、便宜、功耗低而且具有单位MS输出(与某些传输介质连接非常方便)；电荷平衡式VFC的精度高于多谐振荡是VFC，而且能对负输入信号积分。

FV转换器

FV转换器问：应该怎样远距离传输模拟信号而又不损失精度?答：对这个常见问题的最好解决方法是使用压频转换器(VFC)以频率形式传输模拟信号。

VFC是一种输出频率与输入信号成正比的电路。

通过光电隔离器、光纤链路、双绞线或同轴电缆和无线电链路在远距离传输线路上传输频率信号使其不受干扰这是相当容易的，如图2 1所示。

图2 1 应用VFC远距离传输模拟信号框图如果要求传输的信息一定是数字量，那么只要把接收器做成为一个频率计数器，利用单片机很容易实现。

通过频压转换器(FVC)可以把频率转换成模拟电压，一般VFC经过适当接线都具有反转换，即FVC的功能，常用于锁相环。

问：VFC 如何工作?答：VFC 有两种常用类型：多谐振荡器式(如AD537)和电荷平衡式(如AD650)，见图2 2。

(a) 多谐振荡器式VFC(b)电荷平衡式VFC图2 2 两种类型VFC的电路结构图2 3 电荷平衡式VFC的积分器输出波形多谐振荡器式VFC把输入电压转换成电流，电流要对电容器进行充电，然后通过比较器和触发电路对电容器放电。

用稳定的基准设置切换阈值电压，具有单位传号空号比(mark space ratio，简称MS)的输出频率与输入信号成正比。

电荷平衡式VFC由一个积分器、比较器和精密电荷源组成。

将输入信号加到积分器充电。

当积分器输出电压达到比较器的阈值电压时，电荷源被触发并且有固定的电荷从该积分器中被迁移。

电荷放电的速率一定与被施加的电压相一致，因此电荷源被触发的频率与积分器的输入电压成正比，见图2 3。

问：这两种类型的VFC的优缺点如何?答：多谐振荡器式VFC简单、便宜、功耗低而且具有单位MS输出(与某些传输介质连接非常方便)。

其缺点是精度低于电荷平衡式VFC，而且不能对负输入信号积分。

电荷平衡式VFC比较精确，而且负输入信号也能对输出有贡献。

它的缺点是对电源要求较高，(输入端通常都是运放的反相输入端)具有低的输入阻抗，其输出波形为脉冲串而不是单位MS方波。

VFC320压频变换器的原理和应用

R1 和 C1 直接影响转换关系, 它们的制造公差可进
行补偿( 图 5 和图 6 中的 R3) , 但温度系数要小。可用陶瓷萘基苯唑电容器, 同时要尽量缩短连线, 减小杂散电容
的影响, 或者在上式中扣除一个杂散电容修正量。
C2 的容量对转换关系没有直接影响, 但其漏电流
会增大转换误差, 陶瓷电容器对多数应用都能满足要
1 电路结构和特点
图1
图2 V FC320 的结构如图 1 所示, 由运算放大器 A M P 、电压比较器 A 和 B、触发器 F F 、集电极开路晶体管 T 0 、- 7. 5V 的基准电压和 1m A 电流源 IA 和 IB 组成。工作时只要接很少几个外部元件就可方便调节输入和输出的工作范围, 并容易保证转换精度。输入运
系统特别适用于工业干扰环境中控制信号的检测、传递和处理。图 9 中, 脉冲信号是通过双扭线传送到目的地, 再整形计数后送计算机处理。图 10 中则是利用光纤传导, 实现了电隔离。脉冲信号到达目的地后, 一路经 V FC320 进行频率-电压变换作模拟输出, 一路经时钟闸门后计数, 实现数字显示。
图 7 中, R EF101 中的精密电阻和基准电压, 把加在它 1 脚的- 10V 至+ 10V 的电压变换为 8 脚的 0 至 + 10V 的电压后, 再由 V F C320 去变换, 实现了双极性的电压-频率变换。
图 8 是由 V F C320 构成的数字电压表。它把模拟输入电压变换为频率输出脉冲后, 通过时钟闸门去计数, 最后以数字形式显示出来。V FC320 的精度可使其数字分辨率达到 14 位。

vf转换

4. 电压一频率变换电路电压一频率变换电路（VFC）能把输入信号电压变换成相应的频率信号，即它的输出信号频率与输入信号电压值成比例，故又称之为电压控制振荡器（VCO）。

VFC广泛地应用于调频、调相、模／数变换(A/D)、数字电压表、数据测量仪器及远距离遥测遥控设备中。

由通用模拟集成电路组成的VFC电路，尤其是专用模拟集成V /F转换器，其性能稳定、灵敏度高、非线性误差小。

VFC电路通常主要由积分器、电压比较器、自动复位开关电路等三部分组成。

各种类型VFC电路的主要区别在于复位方法及复位时间不同而已。

下面将讨论由运放构成的各种VFC电路和典型的模拟集成V /F转换器。

4.1运放构成的VFC电路4.1.1简单的VFC电路图4.1.1所示为简单的VFC电路。

图4.1.1 简单的VFC电路从图4.1.1可知，当外输入信号vi＝0时，电路为方波发生器。

振荡频率fo为当时，运放同相输入端的基准电压由vi和反馈电压Fvvo决定。

如vi＞0，则输出脉冲的频率降低，f＜fo ；如vi＜0，则输出脉冲的频率升高，f＞fo。

可见，输出信号频率随输入信号电压vi变化，实现V/F变换。

4.1.2复位型VFC电路复位型VFC电路采用各种不同形式的模拟电子开关对VFC电路中的积分器进行复位。

（1）场效应管开关复位型VFC电路图4.1.3所示为场效应管开关复位型VFC电路及其波形。

图4.1.3 场效应管开关复位型VFC电路及其波形由图可知，接通电源后，由于比较器A2的反相输入端仅受VB (VB＞0)的作用，其输出端处于负向饱和状态vo2=vo2L（＜0＝，复位开关管T1栅极电位被箝位在数值很大的负电平上而截止，输出管T2截止，输出电压vo＝VoL(< 0)，VFC电路处于等待状态。

当输入正的信号vi后，反相积分器A1输出端电压Vol从零开始向负方向线性增加，当Vol的幅值| Vol | 略大于VB（注意R2=R4）时，A2输出状态翻转，从负向饱和状态跳变到正向饱和状态,Vo2＝vo2H（＞0，T2饱和导通，Vo＝VoH（＞0），二极管D截止，Tl因栅极开路而导，C1通过Tl快速放电，|Vol| 决速下降，A2的输出状态很快又翻转，vo2 ＝Vo2L ，T2截止，Vo＝VOL，T1截止，vi又通过Al对Cl充电， vol又从接近零值开始向负方向线性增加，重复上述工作过程，因而输出端输出频率与输入信号vi的幅度大小有关的脉冲串。

V_F转换电路

V/F转换器LM331在AD转换电路中的应用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,OC 门结构,输出脉冲宽度及相位同单稳态,不用时可悬空或接地;脚4 为地;脚5 为单稳态外接定时时间常数RC ;脚6 为单稳态触发脉冲输入端,低于脚7 电压触发有效,要求输入负脉冲宽度小于单稳态输出脉冲宽度Tw ;脚7 为比较器基准电压,用于设置输入脉冲的有效触发电平高低;脚8 为电源Vcc , 正常工作电压范围为4～40V。

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。

AD654型VF变换器的原理及应用

AD654型V/F变换器的原理及应用北京66294部队王廷林闫旭刘国民摘要:本文介绍了AD654型V/F器件的性能和工作原理，给出了一种用于信号调制的实用电路。

关键词:V/F信号调制AD654是美国模拟器件公司生产的一种低成本,8脚封装的电压频率(V/F转换器。

它由低漂移输入放大器、精密振荡器系统和输出驱动级组成，使用时只需一个RC网络,即可构成应用电路。

AD654既可以使用单电源供电，也可使用双电源供电且工作电压范围很宽。

输出为频率受控于输入电压的方波。

可用于信号源、信号调制、解调和A/D变换等。

主要技术性能单电源供电电压：4.5~36V双电源供电电压：5~ 18V输出频率范围：0~500kHz线性误差:0.06%(250kHz时输入阻抗:250M输入电压范围：单电源0~Vs-4V双电源-Vs~Vs-4V静态电流:2.0mA(Vs=30V时封装形式：8DIP和8S0IC两种内部电路结构及引脚排列。

引脚说明+VIN为输入放大器的同相输入引脚，当模拟输入为正电压时，从该引脚接入。

RT为输入放大器的反相输入引脚，接定时电阻。

CT为定时电容引脚，两个CT间接定时电容，与定时电阻一起确定输出频率。

FOUT为振荡信号输出引脚。

LOGIC COMMON为逻辑地引脚，AD654的逻辑电平可以取在-Vs与+VS-4V之间。

+Vs,-Vs分别为正负电源引脚。

工作原理AD654的典型应用电路如图2,模拟输入电压VIN由放大器的同相端4脚输入, 由输入放大器和NPN管跟随器组成的输入级把模拟输入电压VIN转换成一个驱动电流IT:IT=VIN/R2该驱动电流同时向定时电容CT充电，多谐振荡器的振荡频率（输出频率与这个充电电流成正比。

输出频率由VIN、R2和C共同确定，其关系为：f_{out}={V_{i n}}\over{{10V} {R_{2}} {C_{T}}}NPN管跟随器的最大驱动电流为2mA,但为获得最佳性能，应使满度输入电压时的驱动电流为1mA。

逆变器vf控制原理

逆变器vf控制原理
逆变器的VF(矢量频率)控制原理是将直流电压通过逆变器转换为交流电压，并通过改变输出电压的频率和电压大小，实现对电机的控制。

VF控制原理主要通过调节逆变器的输出电压和频率，控制电机的转速。

具体控制步骤如下：
1.测量电机的电流、电压和转速等参数，并根据控制算法计算出电机所需的电压和频率。

2.根据计算结果，通过改变逆变器的PWM脉冲宽度和频率，调节逆变器的输出电压和频率。

3.将调节后的输出电压和频率送入电机，使电机按照所需的速度运行。

4.根据电机的反馈信号，实时调整逆变器的输出电压和频率，使得电机的转速保持在设定值附近。

通过不断调整逆变器的输出电压和频率，VF控制可以实现电机的自动调速，从而满足不同负载条件下的工作要求。

这种控制方式被广泛应用于工业领域中的各种交流电机驱动系统中。