VF变换器设计报告
东华大学线性VF转换课程设计报告
东华大学线性V/F转换课程设计报告信息科学与技术学院目录二、设计任务及要求 .................................................. （1）设计任务........................................................ （2）性能指标要求....................................................三、设计方案选择..................................................... 1．方案一及框图......................................................2.方案二及框图.......................................................3.方案原理优缺点比较.................................................四、设计思路.........................................................1、输入信号：电源分压电路............................................2、阻抗变换：电压跟随器..............................................3、基准源............................................................4、积分电路..........................................................5、脉冲输出电路......................................................6、开关电路..........................................................7、总电路图..........................................................五、计算机仿真.......................................................六、实际组装与调试...................................................1.电路器件表.........................................................2.总输出波形.........................................................3.实际连接电路.......................................................4.组装和调试过程.....................................................七、数据分析及改进................................................... （1）数据处理........................................................ （2）数据分析........................................................ （3）根据数据分析所得改进方法........................................八、心得与体会.......................................................九、参考文献.........................................................十、附录.............................................................一、各器件引脚图.....................................................二、手绘电路图.......................................................一、设计概述线性V/F转换器是压控振荡器中完成外加电压和输出频率线性变换的部分。
电压频率(VF)变换器.
输入电压Vi越大，积分电流Vi/R1就越大， 运放的输出电压上升越快，555定时器输出 方波频率越高。经分析，输出频率的公式 为：
f=Vi/10R1C1
实验元器件：
集成运放 μA741 1片
集成定时器 NE555 1片
电阻
100K 2只，15K 1只，10K 1只
电容
1000pF 1只， 33pF 1只
实验十 电压—频率（V/F）变换器
实验目的：
➢1.实现电压—频率的变换。
➢2.掌握电压—频率转换电路的工作原理和基 本特性。
实验原理：
由运算放大器555定时器组成的V/F变换器电路如下图 所示：
其工作原理是：
当555定时器输出近15伏时，3CJ1E截止， 运放输出完成积分运算，当运放的输出上升到 10伏时，555定时器输出变为低电平（0伏）， 3CJ1E开始导通，运放输出电压迅速下降；当 输出电压下降到5伏时，555定时器输出又变为 15伏（高电平），3CJ1E再次截止，运放的输 出电压又开始积分上升。如此反复，形成震荡。
场效应管 P736CJ 1只
实验思考题： 1. 列举555电路的其他应用？
V_F线性转换电路课设报告
线性V/F转换目录1、设计要求和任务 (2)2、总体方案选择的论证 (2)3、单元电路的设计 (2)4、总体电路图 (11)5、组装和调试 (11)6、所用元器件的编号列表 (15)7、收获、体会和建议 (16)8、列出参考文献 (17)9、附录 (18)1一、设计要求和任务（1）、输入信号0~10V的直流电压，线性输出频率为0~10KHZ的矩形波。
（2）、转换精度：绝对误差<=20HZ。
（3）、矩形波的波形要求：脉冲宽度为20~40us，幅度为0~10v。
二、总体方案选择的论证三、单元电路的设计（1）、输入信号（Vi'）实现电路：分压电路原理及作用：将滑动变阻器与定值电阻串联达到分压的效果，通过调节滑动变阻器可以调节输出电压Vi’的大小。
2电路图如下：输出电压计算如下：V1m=12V*10/(10+2)=10.0V,即输出电压可从0V变到10.0V。
（2）、阻抗变换（Vi）实现电路：高输入阻抗，低输出阻抗的电压跟随器原理及作用：共集电路的输入高阻抗，输出低阻抗的特性，使得它在电路中可以起到阻抗匹配的作用，能够使得后一级的放大电路更好的工作。
电压隔离器输出电压近似输入电压幅度，并对前级电路呈高阻状态，对后级电路呈低阻状态，因而对前后级电路起到“隔离”作用。
电压跟随器作中间级，以“隔离”前后级之间的影响，此时称之为缓冲级。
基本原理还是利用它的输入阻抗高和输出阻抗低之特点。
电压跟随器的输入阻抗高、输出阻抗低特点，可以极端一点去理解，当输入阻抗很高时，就相当于对前级电路开路；当输出3阻抗很低时，对后级电路就相当于一个恒压源，即输出电压不受后级电路阻抗影响。
一个对前级电路相当于开路，输出电压又不受后级阻抗影响的电路当然具备隔离作用，即使前、后级电路之间互不影响。
电路图如下：失调电阻的计算：为了使电路的输出在整个电压输入的范围内平均误差最小，则取Rw=5kΩ时，计算失调电阻，由运算放大器及深度反馈知识可得：R2=5//(10+2)=3.3(kΩ)（3）、二次积分控制电路（Vc）实现电路：压控振荡器原理及作用：利用集成运放可以构成精度高、线性好的压控振4荡器。
F-V转换电路模拟电路课程设计
线性F/V转换姓名：陈志豪班级：电信1208班学号：120900812桌号：36号目录第一章、设计概述与要求 (1)一、设计概述 (1)二、设计任务及要求 (1)（一）设计任务 (1)（二）设计要求 (1)第二章、设计方案与论证 (1)一、设计原理 (1)二、原理框图 (2)三、单元电路方案论证 (2)第三章、单元电路设计与分析 (8)一、输入信号 (8)二、交流信号放大电路 (8)三、波形转换电路 (9)四、微分电路 (10)五、单稳电路 (11)六、滤波电路 (13)七、直流放大电路 (13)第四章、电路的组够与调试 (16)一、遇到的主要问题和解决方案. (16)二、实验数据记录 (16)第五章总结 (16)第六章仪器、仪表、元器件介绍 (17)参考文献： (18)附：电路总图...................................... 错误! 未定义书签。
第一章、设计概述与要求、设计概述线性F/V 转换在很多场合均有应用，如涡流计量计、脉冲转速表、调频遥测技术中恢复原始信号等。
它把输入的频率信号直接变换成直流电压输出信号，并且此直流电压输出与输入信号的频率成正比。
通过本次课程设计，应在了解线性F/V 转换器设计原理及构成的基础上，利用集成运算放大器、单稳电路、滤波电路以及信号放大电路等构成整个小系统，设计完成一个线性F/V 转换器，通过改变输入信号的频率，实现对直流输出电压的线性变换。
、设计任务及要求一）设计任务选取基本集成放大器LF353、555 定时器、二极管和电阻、电容等元器件，设计并制作一个简易的线性V/F转换器。
首先，在EWB软件平台环境下进行电路设计和原理仿真，选取合适的电路参数，通过输出波形的直流电压值测试线性F/V转换器的运行情况。
其次，在硬件平台上搭建电路，并进行电路调试，通过数字万用表观测电路的实际输出电压值。
最后，将该实际电压值与理论分析和仿真结果进行比较，分析产生误差的原因，并提出改进方法。
电子测量线路实验课件VF转换器
COMPPARTOR INPUT
THRESHOLD
FREQUENCY OUTPUT
2、电特性参数 电源范围 输入电压范围 最大失调电压 电源电压对增益的影响 10v≤Vs≤40V 工作电流
4~40V -2.0V~V s ±14Mv 4.5V≤Vs≤10V 0.1%/V 0.06%/V 8.0mA
为了提高精度及稳定性，阻容元件要用低温度系数的器件，最好是金属膜电阻 和聚苯乙烯或聚丙烯电容器。
4、LMX31系列的高精度V/F电路 电路如下图：
引起V/F转换产生非线性误差的原因是脚1的输出阻抗，它使输出电 流随输入电压的变化而变化，因而影响转化精度，为克服此缺点，高精 度V/F转换器在1脚交和7脚间加入了一个积分器。这个积分器是由常规 运放和积分电容CF 构成的反积分器。当运放输出电压超过LMX31的6 脚的阈值时，启动定时器开始定时，注入运放求和节点（2脚）的平均 电流等于VIN/RIN时两者平衡。此电路中LM331输入比较器的失调电压 不影响V/F转换器的偏差和精度。V/F转换器对小信号的反应能力取决于 运放的失调电压和失调电流。低成本运放的失调电压一般低于1mV，失 调电流一般低于2nA，因此本电路对小信号有较好的转换精度。此外本 电路还具有快速响应的特点。由于电流源（1脚）总是保持地电位， （虚地点）电压不随VIN或fOUT 变化，因此有很高的线性度。 本电路必须使用低温度系数的元件，建议CF 选用聚酯薄膜 和金 属膜电阻。当Vs = 8~22V时，选5k或10k电阻，但当Vs = 4.5V~8V时， R1必须使用10k的电阻，运放要选用低失调电压和低失调电流的器件， 推荐选OP07、LF411A
电路特性 误差 ±0.02% 非线性低 0.003% 稳定度高 ±50ppm/℃ 输入电压范围 0~-10V 输出频率 f OUT =（ VIN /2。09V） X (Rs/RL) X1/RtCt
模电课程设计(线性VF转换)
答疑安排： B339室杨老师； B231室刘老师、卢老师 7月1日~7月3日：8:30 ~ 16:00；
验收安排：A班由刘老师验收，B班由卢老师验收
Vi (T1+T2 ) VRT2
RC
RC
T
( R)( VR R Vi
)T2
T
( R)( VR R Vi
)T2
f 1 T
常数
f
( R )( 1 R VRT2
)vi
T2=tw
由设计要求：Vi：0~10V f：0~10kHz 得出：f =103Vi
各元件参数 取值的依据
Vi
Vi
VC
V0
-VR
三极管模拟开关电路
仅能使用一次。
❖ 升级版：Multisim 10.0 安装文件大小：315MB
特点：需安装软件并破解，器件库相对完善，示波器等 仿真仪器可多次使用。
➢EWB5软件下载路径：东华主页 / 院系导航 / 信息学院 /电工电子实验中心 / 实验资料 / EWB5c.rar下载
➢Multism 10.0 软件拷贝：综合楼B339杨上河老师
Vi
Vi
VC
V0
-VR
(1) 当VC=0时； V0=1(高电平)
T饱和 -VR接入电路
运放实现二次积分，vC对应T2
(2) 当tw高电平结束时； V0=0
-VR
T截止
运放实现反向积分，vC对应T1
控制晶体管工作在理想开关状态
仿真软件
❖ 简易版：EWB5
安装文件大小：14.3MB
特点：即插即用型，但器件库较小，示波器等仿真仪器
析产生误差的原因，提出改进措施。
vf课程设计实验报告模板
经济管理学院学生信息管理系统的设计与实现09年 12 月 28 日一、课程设计的目的和意义当今，人类正在步入一个以智力资源的占有和配置，知识生产、分配和使用为最重要因素的知识经济时代，为了适应知识经济时代发展的需要，大力推动信息产业的发展，我们通过对学生信息管理系统的设计，来提高学生的操作能力，及对理论知识的实践能力，从而提高学生的基本素质，使其能更好的满足社会需求。
学生信息管理系统是一个简单实用的系统，它是学校进行学生管理的好帮手。
此软件功能齐全，设计合理，使用方便，适合各种学校对繁杂的学生信息进行统筹管理，具有严格的系统使用权限管理，具有完善的管理功能，强大的查询功能。
它可以融入学校的信息管理系统中，不仅方便了学生信息各方面的管理，同时也为教师的管理带来了极大地便利。
我们进行本次课程设计的主要目的是通过上机实践操作，熟练掌握数据库的设计、表单的设计、表单与数据库的连接、SQL语言的使用和了解它的功能：数据定义、数据操纵、数据控制，以及简单VF程序的编写。
基本实现学生信息的管理，包括系统的登录、学生信息的录入、学生信息的浏览、学生信息的查询、学生信息的修改和学生信息的删除，并对Visual FoxPro6.0的各种功能有进一步的了解，为我们更进一步深入的学习奠定基础，并在实践中提高我们的实际应用能力，为我们以后的学习和工作提供方便，使我们更容易融入当今社会，顺应知识经济发展的趋势。
二、系统功能设计通过该系统可以基本实现学生信息的管理，包括系统的登录、学生信息的录入、学生信息的浏览、学生信息的查询、学生信息的修改和学生信息的删除。
系统功能模块如下图所示。
三、系统设计内容及步骤3.1 创建项目管理文件1.启动foxpro系统，建一个项目管理器，命名为“学生管理”。
3.2 数据库及数据表的设计1. 设计数据表的结构，数据表的结构如下：2. 建立数据库及表的操作如下：（1）选择项目管理器中的“数据”。
东华大学课程设计vf 转换
章节目录1.设计内容及要求 (2)2.方案选择 (2)3.单元电路设计 (3)4.总电路图及描述 (8)5.调试问题及修改方法 (10)6.总电路图 (11)7.器件表 (12)8.参考资料 (12)9.体会 (13)10.附录 (15)（一）、设计内容及要求一、课题：V/F转换（压控振荡器VCO）二、要求：（1）输入电压为0~10V，输出信号为0~10KHz的脉冲波,两者呈线性关系；（2）输出是脉冲，宽度20uf~50uf，宽度不变；（3）精度要求，最大误差10Hz。
（二）、方案选择（1）双D实现vco:（2）光耦合v/f转换装置：（4）Vf320，V/F转换器（三）、单元电路设计一、电源端R1Rw这里R1=2kΩ,结合串联电路分压定律，从而确保滑动变阻器在滑动的过程中，端口的输出电压能够顺利地取到0至10V之间的所有值。
二、电压跟随器：对失调电阻的计算：为了使电路的输出在整个电压输入的范围内平均误差最小，则取Rw=5kΩ时，计算失调电阻，由运算放大器及深度反馈知识可得：R2=5//(5+4.7)=3.3(kΩ)引入电压跟随器是为了进行阻抗变换，使得电源的内阻对后面的电路不产生影响，从而确保后面电路在压控转换中的良好线性。
三、反相积分电路：相关参数计算：首先假设电容正向充电占总脉冲的0.24当输入端输入电压为10V时，整个积分电路输出端的输出电压变化差值为10V ，则由积分电路公式dt u RCu ⎰-=I O 1可得： -10V=11RC -*10V*0.24*T ① 其中T=1/f=1.0*10-4,由①可得：RC 1=0.24*10-4现电路中R*0.01uF=0.24*10-4，符合计算得到的结果。
R 3 这个阻值是通过4.7k Ω滑动变阻器调节得到。
四、555单稳态电路：0.01uF仿真波形：555计时器的接法及相关参数计算：555组成的单稳电路可以计算R的阻值。
我们只需要Tw值介于20us和50us就可以。
湿度测量装置中V-F转换电路的设计
摘要湿度和温度是生产生活中十分重要的物理量。
因此，湿度和温度的测量也越来越被人们所重视。
温度、湿度测量仪器具有多样性的特点，它们基于不同的物理原理，在使用中应根据实际情况进行选择。
由于传感器输出的信号是电压信号，是模拟量所以不能由微机直接进行处理，因此，就需要一个中间信号转换环节，将电压信号转换为微机能够处理的频率信号。
这就是本文所要研究的主要内容：V—F转换电路的设计与调试。
在本文中，主要论述了对室内湿度和温度进行测试的实验过程，对整个测试系统进行了研究与分析。
同时对其他形式的V—F转换进行探讨。
概括起来，本文主要包括以下几方面的内容：1.介绍了湿度测量的重要性和发展概况；2.介绍湿度的概念，湿度测量的一般方法和高分子湿度传感器原理；3.详细论述了测试系统中V—F转换电路的原理并进行调试；4.介绍温度传感器和温度测量方法，阐述如何实现测试装置中测温通道与测湿通道的切换；5.详细介绍了LM331的原理与应用；关键词湿度、V—F转换、温度传感器、LM331；I哈尔滨工业大学毕业设计（论文）AbstractHumidity and temperature are very important physic parameter in the manufacture life. Therefore, People pay more and more attention on the measurement of humidity and temperature. The instrument that used to measure humidity and temperature are various. They are based on different physic theory, should proceeds according to the actual circumstance in the usage choice. But the sensor's output signal is voltage. Which is analog that can not be deal with by computer? So a conversion is needed. It converts the voltage to frequency which can be proceeding by computer. That is primary content be discussed in the text: Design and Debugging of V-F conversion.In the text, primarily discussed the process that measuring indoor's humidity and temperature. Analyze the whole measurement. At the same time, discussing other V-F conversation. Summarize, this text includes primary content below:1.Introduced the importance of humidity measurement and its generaldevelopment.2.Introduced the concept of humidity; General method to measure humidity;the principle of macromolecule humidity sensor.3.Discussed the principle of V-F conversion; debugged the circuit.4.Introduced the temperature sensor and how to measure temperature;Expatiate how to realize the switch from humidity measurement to temperature measurement.5.Detailed introduced the principle and application of LM331Keywords：Humidity, V — F conversion, temperature sensor, LM331;II目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第1章绪论 (1)1.1课题背景 (1)1.2湿度测量技术的发展 (1)1.3课题的选定 (2)第2章湿度及湿度测量系统简介 (3)2.1湿度的概念 (3)2.2电容式高分子湿度传感器的特点及其工作原理 (3)2.3传感器输出信号的处理 (4)2.4本章小结 (5)第3章湿度测试系统中V－F转换电路介绍 (6)3.1V－F转换原理框图 (6)3.2缓冲适调电路 (6)3.3伏秒脉冲产生电路 (7)3.4V－F转换电路详细介绍 (8)3.4.1 V－F转换的种类及性能 (8)3.4.2 单片集成V－F转换器 (9)3.5V－F转换电路图及芯片介绍。
高性能变频器VF模块设计
毕业设计说明书高性能变频器VF 模块设计学生姓名： 学号：学 院： 专 指导教师：2012 年 6 月信息与通信工程学院 任一峰高性能变频器VF模块设计摘要：转速开环的恒压频比（V/f）控制是最简单的控制方式，适用于无高动态性能要求的一般交流调速场合，例如风机、水泵等。
高性能的变压变频器中，应用脉宽调制（PWM-Pulse Width Modulation）控制技术的逆变器的控制技术已经越来越普遍。
本文主要介绍了交流电机VF控制、电压空间矢量PWM（SVPWM）控制技术的控制策略原理以及具体的算法。
设计中采用了美国德州仪器(Texas Instrument)公司数字信号处理器（DSP）TMS320F2808实现SVPWM变频调速。
文章中介绍了TMS320F2808的相关中断设置，控制寄存器，七段法SVPWM控制策略以及对应的C语言程序，并且设计了高性能变频器VF模块可调速可显示的硬件电路，通过实验验证了程序和算法的正确性。
关键词：电压空间矢量变频器 VVVF DSP TMS320F2808 德州仪器七段法The designing of high quality converter VF moduleAbstract：Open speed loop with constant voltage frequency ratio is the simplest way to control motor, which is most suitable for normal AC variable speed adjustment condition without high dynamic requirements, such as draught fan, water aspirator. Among high quality converters, those converters with PWM (Pulse Width Modulation) control technology are more and more popular in current market. This article mainly discussed the control method of AC motor and the concept of SVPWM specifically. The designing of high quality converter VF module take the use of TMS320F2808, a DSP IC produced by TI to achieve SVPWM control. There are introductions of the interrupt settings, control registers and seven segments modulation of SVPWM and the corresponding program code in C language in this article. The code and algorithm are verified through the test of the frequency-variable and displayable module circuit.Key words:SVPWM converter VVVF DSP TMS320F2808 TI seven segments modulation目录1 引言 (1)2 设计过程原理与算法 (2)2.1 VVVF控制原理 (2)2.2恒定Eg/f1控制原理 (2)2.3低速时定子压降补偿原理 (3)2.4 SVPWM原理介绍 (3)2.5 SVPWM算法 (6)2.6 七段法SVPWM控制算法 (6)2.7 五段法SVPWM控制算法 (10)2.8 V/F电压频率控制函数设计原理 (10)2.9 加减频率函数设计原理 (11)2.10 死区时间设置原理 (11)2.11 程序计算部分IQmath.lib的应用原理 (12)2.11.1 Q格式 (12)2.11.2 IQmath.lib库文件 (12)3 DSP芯片TMS320F2808介绍以及整体软硬件设计 (13)3.1 TMS320F2808功能及应用介绍 (13)3.2 本设计的程序设计原理与步骤 (14)3.2.1 系统时钟的初始化设置 (14)3.2.2 引脚的初始化设置 (15)3.2.3 中断向量表初始化 (17)3.2.4 SVPWM计算函数 (19)3.2.5 ePWM模块工作方式： (21)3.2.6 PWM周期中断函数流程图 (23)3.2.7 VF调制程序初始化 (23)3.2.8 输出频率加减程序 (24)3.2.9 按键显示模块 (24)3.3 整体程序流程图 (26)4 输出波形结果 (28)5 总结 (30)附录A (31)附录B (38)参考文献 (40)致谢 (41)1 引言随着国民经济的发展，交流调速系统应用的范围越来越广，并且已经成为了当前电力拖动控制的主要发展方向。
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。
vf转换器课程设计
v f转换器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解V-F转换器的原理，掌握其工作过程及功能。
2. 学生能掌握V-F转换器的数学模型，并运用相关公式进行计算。
3. 学生了解V-F转换器在工程实际中的应用，如电机调速、信号处理等。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，设计简单的V-F转换器电路。
2. 学生能够通过实验，观察并分析V-F转换器的性能，具备一定的实验操作能力。
3. 学生能够运用计算工具，对V-F转换器相关参数进行计算。
情感态度价值观目标：1. 学生通过学习，培养对电子技术的兴趣，提高学习积极性。
2. 学生在团队合作中，培养沟通、协作能力，增强团队意识。
3. 学生了解电子技术在我国经济发展中的重要性，增强国家使命感。
课程性质分析：本课程为电子技术基础课程，以理论教学和实践操作相结合的方式进行。
课程旨在使学生掌握V-F转换器的原理、设计和应用，为后续相关课程打下基础。
学生特点分析：学生处于高中阶段，具备一定的物理和数学基础，对电子技术有一定了解，但实际操作能力有待提高。
教学要求：1. 结合学生特点，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力。
2. 通过问题驱动、案例分析等教学方法，激发学生的学习兴趣，培养其解决问题的能力。
3. 注重团队合作，培养学生的沟通能力和团队精神。
二、教学内容1. 理论教学：a. V-F转换器的基本原理b. V-F转换器的数学模型及公式推导c. V-F转换器的类型及特点d. V-F转换器在工程实际中的应用案例分析2. 实践操作：a. V-F转换器电路设计与搭建b. V-F转换器性能测试与数据分析c. V-F转换器相关参数计算3. 教学大纲安排：第一周：V-F转换器基本原理学习第二周：V-F转换器数学模型及公式推导第三周：V-F转换器类型及特点学习第四周：V-F转换器应用案例分析及实践操作第五周：V-F转换器电路设计与搭建第六周：V-F转换器性能测试与数据分析第七周：总结与复习4. 教材章节：a. 教材第四章第三节：V-F转换器原理及其应用b. 教材第五章第二节：V-F转换器的设计与计算c. 教材第六章：电子技术应用案例分析教学内容确保科学性和系统性，结合课程目标，注重理论与实践相结合，使学生全面掌握V-F转换器的相关知识。
电压频率转换器设计(含电路图)中北大学课程设计
中北大学课程设计任务书2010/2011学年第1学期学院：信息与通信工程学院专业：电子信息科学与技术学生姓名：学号：课程设计题目：电子电路综合实践电压/频率器设计起迄日期：2010年12月27日～2011年1月8日课程设计地点：指导教师：系主任：下达任务书日期:2010年12月27日课程设计任务书1．设计目的：针对电子线路课程要求，对设计者进行实用型电子线路设计、仿真测试等各环节的综合性训练，培养设计者运用课程中所学的理论与实践紧密结合，独立地解决实际问题的能力。
设计者必须独立完成一个选题的设计任务。
2．设计内容和要求（包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等）：设计内容:设计制作一个峰值检测系统，1.技术指标:(1).设计V/F变换器。
输出直流V I，输出额定频率为f o的矩形波，且f o∝V I；(2).V I变化范围：0∽10V；(3).f o变化范围：0∽10kHz；(4).转换精度<1%。
2.设计要求：(1).要求计算参数；(2).画出完整的电路图,写出设计总结报告。
3．设计工作任务及工作量的要求〔包括课程设计计算说明书(论文)、图纸、实物样品等〕：1电路原理图；2器件的工作原理和应用，仿真结果；3课程设计说明书；4PROTEL应用的基本知识。
课程设计任务书2010年12月27日~2010年12月28日：查资料；2010年12月29日~2010年12月30日：在指导教师指导下设计方案；2010年12月31日~2011年1月5日：学生完成实验，指导教师辅导；2011年1月5日~2011年1月6日：完成课程设计说明书；2011年1月7日：答辩。
系主任审查意见：签字：年月日设计说明书应包括以下主要内容：（1）封面：课程设计题目、班级、姓名、指导教师、时间（2）设计任务书（3）目录（4）设计方案简介（5）设计条件及主要参数表（6）设计主要参数计算（7）设计结果（8）设计评述,设计者对本设计的评述及通过设计的收获体会（9）参考文献目录第一章电压/频率变换器的设计方案简介 (7)1.1实验目的及应用意义 (7)1.2设计思路 (7)1.3原理框图设计 (7)1.4电路图 (8)第二章电压频率变换器各单元电路设计 (9)2.1积分器设计 (9)2.2单稳态触发器设计 (9)2.3电子开关设计 (10)2.4恒流源电路设计..........................................................................................,..10第三章理论计算 (11)3.1元件清单 (11)3.2基本计算 (11)第四章实验结果 (12)第五章设计总结及心得体会 (13)第六章参考文献 (14)第一章电压/频率变换器的设计方案简介1.1实验目的及应用意义1．学习简单积分电路的设计与由555定时器组成的单稳态触发器。
开关电源设计报告-Forward-Converter变换器【范本模板】
开关电源设计报告Forward Converter变换器学院：电气工程学院组别： xxx组员：xxxxxxxxxxxxx目录1.题目要求 (3)2.设计步骤 (3)3.具体设计流程 (3)3.1.基本forward-converter主电路设计 (3)3.1.1.工作原理如下： (3)3.1.2.变压器参数的计算与设计 (3)3.1.3.扼流圈的设计与计算 (4)3.1.4.滤波电容计算（输出电压纹波峰峰值控制在2%以内） (4)3.1.5.开关管，二极管反向峰值电压，通过电流计算 (4)3.2.控制电路的设计 (5)4.仿真以及查看设计结果 (6)4.1.电源波形 (6)4.2.控制信号波形 (6)4.3.变压器副边电压Vd波形 (7)4.4.输出电压波形 (8)5.实际控制与保护电路设计 (9)5.1.控制电路设计 (9)5.1.1.控制芯片选型 (9)5.1.2.驱动电路设计 (9)5.2.保护电路设计 (10)5.2.1.过压，欠压及过热保护电路 (10)5.2.2.短路保护 (10)5.2.3.过流保护电路 (11)参考文献（References）： (12)1.题目要求设计一个forward converter 变换器。
输出电压为48V,功率为50W,其中输入电压为直流70±30V，输出电压纹波V p−V p控制在2％以内.本次设计中,我们设开关频率为50kHz，最大占空比D max=0。
45。
2.设计步骤(1)根据基本输入输出参数的关系确定电路相关参数；(2)根据相关参数选用相应的驱动装置;(3)添加过压，欠压，短路，过流保护等措施。
3.具体设计流程3.1.基本forward-converter主电路设计3.1.1.工作原理如下:当Q1和Q2同时导通时，二极管D1和D2反向偏置截止,输入U I通过变压器向副边侧传输能量，副边侧二极管D3导通，副边侧电感L1上电压线性上升，电感开始储能。
反激变换器实验总结报告(各个部分比较齐全)
0.035
0.04
0.045
0.05
时间t/s
（b）
40
35
30
输
25
出 电 20 压
15
/ V 10
5
0
-5 0
输出20V
0.005
0.01
0.015
0.02
0.025
0.03
0.035
0.04
0.045
0.05
时间t/s
（c） 图 2.6 不同输入条件下输出电压仿真波形
经过分析发现，该变换器采取闭环控制策略后，对输入电压的扰动具有很 好的抗干扰性，与开环控制相比较，闭环控制的稳态特性优于开环控制的稳态特 性，在输入电压发生扰动时，输出电压能够跟随给定值保持恒定。
A
B
接下来，我们把这个电路，从 A、B 两点断开，然后在断开的地方接入一个变压 器，得到下图：
*
*
为什么变压器要接在这个地方？因为 buck-boost 电路中，电感上承受的双向伏 秒积是相等的，不会导致变压器累积偏磁。我们注意到，变压器的初级和基本拓 扑中的电感是并联关系，那么可以将变压器的励磁电感和这个电感合二为一。另 外，把变压器次级输出调整一下，以适应阅读习惯。得到下图：
30
25
输
20
出 电
15
压 / 10 V
5
0
-5 0
输入为10V时
0.005
0.01
0.015
0.02
0.025
0.03
0.035
0.04
0.045
0.05
时间t/s
(a)
40
35
输 出30 电25 压
20
VF转换器
D1
A1
＋
usc1
＋
usc2
A2
－
Em D2
定时 u sc3 电路
Ij E
I f
0
t
m m
u sc1
E
0
－E
u sc2
t
0
t
u sc3
0
t
Ij
I 1
0
t
记录 T 并计算 f 填入表 3.1 中 Ui(t) T(s) F(hz) -12 -9 -6 表 3.1 -3 0 3 6 9 12
集成 V/F 转换器
+U RS 2 8 iS # S 1 u6 RL CL ui 6 7 -1 输入 比较 +1 器
Rt
u5 5
Ct +E
#
单稳 Q 态定 时器 Q
V
3 4
uo
+U RS 2 8 iS # S 1 u6 RL CL ui 6 7 -1 输入 +1 比较 器
Rt
u5 5
Ct +E
#
单稳 Q 态定 时器 Q
V
3 4
uo
u6 ui 约 10mV
O uo to
t
O
T
t
b)
改变输入频率，测试 F/V 转换器输出电压并记录数据于表 3.2 中 表 3.2 Fo（KHz) 理论输出电 压（V） 测量输出电 压（V） 10 30 45 85 100
五． 实验报告 1 分析数据并总结 2 分析实验误差原因 3 总结电路的特点及优点 4 掌握 V/F 转换器的工作原理
实验 3 一．实验目的
V/F 转换器实验
1 掌握 V/F 转换器工作原理及使用方法 2 掌握硬件电路调试方法
VF程序设计实验报告册(实践教程)
《Visual FoxPro程序设计》课程实验报告手册学院年级专业姓名学号任课教师上机地点（以上由学生填写）实验教师（签字）西南大学计算机与信息科学学院计算机基础教育系年月日一、实验说明本课程实验分为一般性实验（验证和简单设计）和综合性实验（课程设计）。
一般性实验学生需要按照要求填写阶段性的实验报告，其中包括实验内容、完成情况、小结（问题和收获）。
综合性设计学生需要按照规定格式、规定项目填写综合设计报告。
实验报告将作为实验成绩和综合设计成绩的依据之一。
本课程实验从开课学期第三周开始实习，每周2学时，该课程考试前一周结束实验。
除统一安排的时间外，学生还可根据自己的实际适当安排课余时间上机。
上机内容由任课教师或实验室给定。
基础好的同学可在教师的指导下自选实验内容。
二、实验目的1、进一步加深对关系数据库及DBMS概念的理解。
2、熟练掌握Visual FoxPro提供的对数据库进行操作的各种命令，使自己具有较全面的操作数据库的基本技能。
4、通过编写程序，理解面向过程和面向对象程序设计的特点。
5、掌握上机调试程序的方法和技术，逐步提高调试程序的能力。
6、提高程序设计和编写程序的能力。
三、实验要求1、在完成了阶段性实验后，所有的学生应在“实验报告”中填写本次阶段性实验内容。
2、每次实验课将考勤，并作为实验成绩的重要依据。
4、每次实验前学生必须充分准备每次的实验内容（预习相关知识、书写解题算法和程序代码），以保证每次上机实验的效果。
实验过程中必须独立完成。
5、学期结束时，每位同学应将自己的《综合性设计报告》交各专业班长或学习委员，由班长以专业为单位、按学号从小到大排列好，按照实验指导老师的要求交实验指导教师批改。
否则无成绩。
四、实验报告要求一共要求写三个阶段性实验报告和一个综合性实验报告，与每份实验报告对应产生的电子文档交由实验老师指定的位置，该电子文档也将作为实验成绩评定的依据之一。
五、实验任务书教材：《Visual FoxPro程序设计教程》重庆大学出版社实验参考书：《Visual FoxPro程序设计实践教程》重庆大学出版社实验一：Visual FoxPro环境设置和项目管理器的使用实验目的：熟悉VF界面和项目管理器的使用实验要求：1、熟悉掌握Visual Foxpro6.0启动和退出方法2、熟悉Visual Foxpro6.0的集成环境3、掌握项目的创建、关闭和打开方法4、掌握一般意义上的新建、打开和关闭等基本操作实验内容：验证性实验：实践教程：VFP实验中实验1实验二：Visual FoxPro6.0的基本操作(常量、变量及表达式、常用函数的使用)实验目的：熟悉常量、变量及表达式、常用函数的使用实验要求：1、理解VFP中的各种数据类型，掌握有关变量的各种操作。
FV变换器课程设计
F/V变换器频率信号与电压信号之间的转换在信号处理过程中有时也会要用到。
将电压信号转换为频率信号称为V/F变换器，将频率信号转换为电压信号称为F/V变换器。
这两个变换器可以利用集成电路电压-频率变换器LM331实现。
LM331简介如图所示为LM331的内部结构图，外部形状为DIP8型。
由基准电压源BAND-GAP，镜象电流源，电子开关CURRENT，运算放大器A1，A2，A3，R-S触发器组成。
“2”脚通过电阻Rs接地，电源端“8”脚通过电阻R T串接电容C T接地，它们的串接点接“5”脚，比较器A2的输出端接RS触发器的置位端，当它为“1”时，RS触发器置位（即Q为“1”），比较器A3的输出端接RS触发器的复位端，当它为“1”时，RS触发器复位（即Q为“0”）。
RS触发器Q端接电子开关，Q=1时，电子开关接左端点，Q=0时，电子开关接右端点。
下面进行定量讨论：基准电压源输出电压为1.90V，即比较器同相输入端电位为1.90V，则比较器反相输入端电位也为1.90V，因此，“2”脚流出电流为I = 1.90/Rs，所以，当Q=1时，电子开关接左端点，从“1”脚流出的电流为1.90/Rs。
当然，Q=0时，电子开关接右端点，“1”脚与内部电路是断开的。
接上电源后，比较器A3反相输入端电位恒定为2/3(VCC)，电源通过电阻R T向电容C T 充电，同相输入端电位升高，当升高到2/3(VCC)时，比较器A3输出端状态翻转，比较器A3输出端状态从“0”变化到“1”的时间分析如下：)1(TT T C R t CC C eV U --=)1(32T T CC R T CC CC e V V --=两边同时取对数得：T T T T C C R C R T 1.131ln≈-= 当在“7”脚接固定偏置电压，脉冲信号通过微分电路接“6”脚，“1”脚输出信号，在“1”脚上并联电阻电容到地。
如电路原理图所示。
当脉冲信号下降沿到来时，通过R3与C1组成的微分电路变成负脉冲回到“6”脚，“6”脚接比较器A2的反相输入端，因此，负脉冲使A2输出高电平，使RS 触发器置“1”，镜象电流流过输出端的RC 并联电路（状态为电容处于充电状态，电位升高，但由于电容量较大，电位升高较慢），同时，触发器-Q 端为低电平，VT3截止，电源通电阻R4向电容C2充电，若输出端不接电容，则此时输出高电平，幅度为U P = 1.9R 7/Rs注意到，由于C1值很小，负脉冲的维持时间很短，但是负脉冲消失后，只要在复位信号没来之前，RS 触发器状态是不变的。
三极管vf转换电路
三极管vf转换电路
三极管VF转换电路是一种常见的电路设计，它利用三极管的特
性来实现电压到频率的转换。
在这种电路中，通常会使用一个三极
管作为开关来控制输出频率，而输入电压则会影响开关的工作状态，进而影响输出频率。
三极管VF转换电路的工作原理是基于三极管的放大和开关特性。
当输入电压发生变化时，会导致三极管的工作状态发生改变，从而
改变输出频率。
这种电路常见的应用包括信号调制、频率合成和数
字-模拟转换等领域。
在设计三极管VF转换电路时，需要考虑到输入电压范围、输出
频率稳定性、功耗和线性度等因素。
合适的电路设计可以确保输出
频率与输入电压之间的准确转换关系，并且保证电路的稳定性和可
靠性。
从电路结构上来看，三极管VF转换电路通常包括输入电路、三
极管控制电路和输出电路。
输入电路用于接收输入电压信号，三极
管控制电路则根据输入电压控制三极管的导通状态，输出电路则将
三极管的状态转换为相应的输出频率信号。
总的来说，三极管VF转换电路是一种常见的电路设计，它利用三极管的特性实现电压到频率的转换。
在实际应用中，设计者需要综合考虑电路的稳定性、线性度和功耗等因素，以确保电路能够准确可靠地完成电压到频率的转换任务。
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VF 变换器设计
姓 名 学 号 院、系、部 班 号 完成时间
※※※※※※※※
※ ※※
※
※
※
※
※
※
※
※
※※※※※
2013级
模拟电子技术课程设计
摘 要
电压/频率变换器的输入信号频率 f 。
0 与输入电压 V i 的大小成正比，输入控制电压 V i 常为直流电压，也可根据要求选用脉冲信号做为控制电压，其输出信号可为正弦波或者脉冲波形电压。
本次课程设计利用输入电压的大小改变电容的充电速度，从而改变振荡电路的振荡频率，故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，当电容放电到某一域值时，电容C 再次充电。
由此实现V i 控制电容充放电速度，即控制输出脉冲频率。
关键词：电压变换器 积分器 单稳态触发器
目录
第1章设计任务与要求 (1)
第2章方案与论证 (1)
2.1 VF变换器设计思路 (1)
2.2 原理框图设计 (1)
第3章单元电路设计与参数计算 (2)
3.1 积分器设计 (2)
3.2 单稳态触发器设计 (3)
3.3 电子开关设计 (3)
3.4 恒流源电路设计 (4)
3.5 元件参数计算 (4)
3.6 主要元件参数 (5)
第4章仿真与调试 (6)
4.1 仿真电路 (6)
4.2 电路调试 (6)
4.3 调试结果 (7)
第5章结论与心得 (10)
5.1 结论 (10)
5.2 心得体会 (10)
参考文献 (10)
第1章 设计任务与要求
（1）设计一个振荡频率随外加控制电压变化的压控振荡器。
（2）输入外加控制电压信号为直流电压，输出信号频率为0f ，0f 与输入电压幅 度成正比。
（3）输入信号为矩形脉冲信号。
（4）输入电压的变化范围为0-10V 。
（5）0f 的变化范围为0-10kHz 。
（6）转换精度小于1%。
第2章 方案与论证
2.1 VF 变换器设计思路
（1）利用输入电压的大小改变电容器的充电速度，从而改变振荡器的振荡频率，可采用积分电路作为输入电路。
积分器可由集成运算放大器和RC 元件组成。
（2）积分器的输出信号控制电压比较器、施密特触发器、单稳态触发器等，可得到矩形脉冲输出。
（3）输出信号电压通过一定反馈方式控制积分电容恒流放电，从而使积分电容的充放电速度控制了输出脉冲信号的频率，实现V/F 变换。
2.2 原理框图设计
图2-1 原理结构图
输入
积分器
单稳态转换器
输出
恒流源
电子开关
第3章单元电路设计与参数计算
3.1 积分器设计
积分器采用集成运算放大器和R C元件构成的反向输入积分器。
图3-１反向输入积分器
3.2 单稳态触发器设计
单稳态触发器采用555 定时器构成的单稳电路。
图3-2 单稳态触发器
3.3 电子开关设计
电子开关采用开关三极管接成反向器形式，当触发器的输出为高电平时，三极管饱和导通,输出近似为0，当触发器输出为低电平时，三极管截止，输出近似等于+V EE。
图3-3 电子开关
3.4 恒流源电路设计
恒流源电路可采用开关三极管 T ，稳压二极管 D z 等元件构成。
具体电路如下所示。
当 V 1’为
0 时，D 2，D 3 截止，D 4 导通，所以积分电容通过二极管 放电。
当 V 1’为 1 时，D 2， D 3 导通，D 4 截止，输入信号对积分电容充电。
在单稳态触发器的输出端得到矩形脉冲。
图3-4 恒流源电路
3.5 元件参数计算
根据题目要求结合电路图
输入与输出关系 0i f V ∝，输入电压范围为1-10V ，而输出频率要求为 1-10KH Z ，所以该 V FC 电路需有 1khz/v 的换系数。
输入有信号电压 V in 时，积分电容充电，积分器输出下降，当电压降至触发器的触发电平1/3Vcc ，555 置位，输 出 高 电 平，使得积分电容通过恒流源反向充电；当电容C 2电压上升到 2/3Vcc 时，又使555 复位，积分电容又开始充电，从而形成振荡。
因为单稳态电路的充电时间 25w C R 1.1t ∙∙=选取 R 5 为 43k ，C 2 为 1000p ，确定充电时间约为0.05ms 。
根据所采用的恒流源电路及参数设置以及输入电压与输出频率的关系，可确定恒流源对积分电容反向充电时间，由于积分电路)t C /R (-U U 11i o ∙=，从而确定 C 1=0.1uf ，R 1=20K 。
3.6 主要元件参数
表3-5元件参数
元件规格个数元件规格个数电阻10K 2 电容1000PF 2 电阻20K 4 电容0.1UF 1 电阻 6.2K 1 运算放大器 1 电阻22K 1 NPN二极管 2 电阻 1.7K 1 稳压管1N5115 1 电阻100K 1 二极管 5 电阻13K 1 555定时器 1 电源15V 1 电源15V 1
第4章仿真与调试
4.1 仿真电路
按图4-1所示连接元件，注意元件方向。
图4-1 仿真调试电路
4.2 电路调试
改变输入电源电压（变化范围0-10V）分别为2V（图4-2）6V（图4-3）10V（图4-4）。
图4-2 电源电压值（2V）
图4-3 电源电压值（6V）
图4-4 电源电压值（10V）
4.3 调试结果
（1）输入电压为2V 时(图4-5)。
图4-5 仿真运行波形（2V ）
V U i 2= KHZ f 5.2=
图4-6 仿真运行波形（6V ）
V U 6i = KHZ f 25.6=
图4-7 仿真运行波形（10V ）
V U i 10= KHZ f 10=
第5章结论与心得
5.1 结论
根据调试结果可知:改变输入电压大小从而改变电容充电速度，从而改变振荡频率。
观察信号发生器可看到由于输入电压不同而产生不同的波形，输入的电压越大波形越密集，从而知道电压大小对振荡频率的影响。
因此产生不同的输入信号，输出信号电压通过一定反馈方式控制积分电容恒流放电，从而使积分电容的充放电速度控制了输出脉冲信号的频率，实现V/F变换。
5.2 心得体会
本次课程设计令我受益匪浅，我更加充分的理解了课本上的知识，很多平时模棱两可的知识点都认识复习并实践了。
提升了我对电子电路的认识。
同时我意识到我们所学的东西将来都是要付诸实践的，所以从现在开始就要一切从实际出发，理论联系实际，这样才能充分锻炼我们的能力。
这次课程设计中，我学会了怎样根据课题的要求去设计电路和调试电路。
动手能力得到了很大的提高，还学会了熟练掌握Multisim11这个仿真软件。
从中我发现自己并不能很好的熟练的去使用我所学到的模电知识。
在以后的学习中我要重视基础，重视电路的设计和实践能力。
相信以后我会以更加积极地态度对待我的学习、对待我的生活。
我会更加努力的去弥补自己的缺点，充实自己。
特别是今后的学习中，要认真对待每一个实验，珍惜每一分一秒，在实践中检验自己学到的知识和方法，锻炼自己的能力，这个是我在课程设计中学到的最重要的东西。
参考文献
[1] 杨素行. 模拟电子技术基础简明教程. 高等教育出版社
[2] 余孟尝. 数字电子技术基础简明教程. 高等教育出版社
[3] 毕满清. 模拟电子技术基础. 电子工业出版社
[4] 李文娟. 实验指导书
[5] 王冠华. Multisimll电路设计及应用。