Конвертер «частота-напряжение» на LM331
В радиолюбительских схемах бывает необходимость в преобразовании частота — напряжение, например для измерения частоты вольтметром (мультиметром), датчика, реагирующего на изменение частоты и т.п.
Для преобразования частоты в напряжение в данном случае используется микросхема LM331. Входные импульсы должны быть прямоугольными, они через разделительный конденсатор С1 поступают на вход IC1 LM331 (вывод 6). Этот вывод приоткрыт плюсом через резистор R7.
Делитель на резисторах R2 и R3 задает уровень напряжения на выводе 7, — максимальное выходное напряжение. Значение резистора R3 подбирают по формуле: R3 = (Vсс — 2V)/1,9 , где Vсс -напряжение питания, а R3 выражено в килоомах.
Принципиальная схема преобразователя частоты в напряжение на микросхеме LM331
Выходное напряжение (V out) вычисляется по формуле:
Uвых = ((R4 /(R5+R6)) x R1 x C1 x 2,09 x Fвх.
Подстроечным резистором R6 можно подкорректировать выходное напряжение. Преобразователь работает в диапазоне частот: 10Гц — 5 кГц выходное напряжение изменяется: 0,025 до 12,5В.
Номинал R3 зависит от напряжения накопления и план R3= (Vs – 2V) / (2mA). Для Vs = 15В — R3=68k
IC LM331 может работать от напряжения от 5 до 30В постоянного тока.
Потенциометром R6 можно откалибровать схему преобразования.
На основе данной схемы можно собрать электронный тахометр для автомобиля (мотоцикла…), который будет подсчитывать импульсы с датчика холла. На выход можно подключить аналоговый или цифровой вольтметр.
ПОДЕЛИТЕСЬ С ДРУЗЬЯМИ
П О П У Л Я Р Н О Е:
- Питание ноутбука в автомобиле
- Установка предпускового подогревателя на ВАЗ-2107i
- Автомобильный стробоскоп
Многие современные ноутбуки имеют возможность питания от бортовой сети автомобиля через гнездо прикуривателя.
Если же в вашем ноутбуке такая возможность не предусмотрена, поможет описанное здесь устройство. Оно обеспечивает на выходе напряжение 16.5 В при токе до 4 А. Подробнее…
«Семёрка», купленная по программе утилизации, наконец вышла из гарантии. Руки «чесались» давно, но внутренний голос твердил: «Низзя!». После 2-х «шестёрок» впечатления о ВАЗ-2107 были, мягко говоря, достаточно средние.
Особо раздражали плохая вентиляция, печка и зеркало заднего вида (в отличие от 2106 — без рычажка). С зеркалом проще – покупаем (у нас -150р) «шестёрочное» и ставим.
Поэтому серьёзные переделки решено было начать с переделки печки и установки предпускового подогревателя. Подробнее…
Установка зажигания с помощью стробоскопа
Ранее мы писали о стробоскопах, выпускаемых промышленностью: «АВТО-ИСКРА» и СТБ-1. Сегодня предлагаем посмотреть схему автомобильного стробоскопа для настройки угла опережения зажигания на тиристоре, а вместо стробоскопической лампы используются яркие светодиоды.
Подробнее…
Популярность: 5 759 просм.
Преобразователь напряжения и частоты (схема)
Такой преобразователь изменяет пульсации частотой до 9 килогерц в напряжение тока постоянной величины до 9 вольт. Основная составляющая часть устройства составляет микросхема ТС9401.
Сигнал должен иметь амплитуду не больше питающего напряжения, выходит на разъем CON1. Питающее напряжение идет на разъем CON3. Диод не дает току протекать, если полярность перепутана. Установка на ноль делается с помощью вольтметра во время выключенного входа. Потенциал на выходе снимается на разъеме CON2.
Прибор, преобразующий частотную характеристику в напряжение, применяется в любительском частотомере или компараторе.
Схема устройства, преобразующего частоту в потенциал.
Из шести частей можно создать устройство, потенциал на выходе которого прямо зависит от частоты сигнала на входе. Тогда здесь тройка элементов – это конденсатор, сопротивление и операционный усилитель обязаны иметь удовлетворительную стабильность температуры. Такой преобразователь гарантированно дает линейность в промежутке частот до 1 МГц.
Усредненный ток, который вытекает из заземляющего провода триггера Шмитта, прямо зависит от частоты, с которой приводит к разряду. Ток во время протекания через резистор обратной связи, создает прямую зависимость падения напряжения.
Конденсаторы осуществляют сглаживание выбросов, которые сопутствуют быстрому переключению микросхем. Во время использования этих компонентов промежуток выходных напряжений равен от нуля до десяти вольт для входящих сигналов частотой до 10 кГц. Если нужно увеличить диапазон частот на схеме, то приходится принять во внимание свой ток, который потребляется микросхемой, которым нельзя пренебрегать на больших частотах. Но учитывать такой ток очень просто, так как он увеличивается вместе с увеличением частоты. Нужно в расчетах добавить его к току разрядки конденсатора.
Можно использовать и такой факт, что в основании микросхемы имеется 6 триггеров Шмитта, и создать объединитель частот. Если вы будете подключать емкость к выходу всех инверторов, и дадите на все входы сигналы разной частоты, то получится выходное напряжение, которое напрямую зависит от суммы частот.
Также, можно расширять схему, если сделать соединение параллельной схемой все инверторы. Нелинейность устройства в частоту будет не более 0,4%.
Генераторы импульсов (треугольных).
Мультивибратор генерирует импульсы прямоугольного типа. В электротехнике и радиотехнике кроме таких пульсаций нашли широкое назначение импульсы с формой, которая меняется: в виде треугольника и пилы, которые используются в ШИМ обозначениях контроллеров. ШИМ – это широтно-пульсационная модуляция сигнала.
Основная схема генератора линейно-нарастающего напряжения.
Чтобы понять происхождение формирования линейно увеличивающего напряжения надо всегда помнить, каким образом идет переходящий процесс в схемах интегрирования. Потенциал на конденсаторе будет определено размером заряда, который накоплен конденсатором.
Размер емкости и величина силы тока имеют неизменную величину. Поэтому напряжение заряда конденсатора прямо зависит от времени, которое проходит со времени замыкания ключа. Конденсатор имеет потенциал, который является суммой всех напряжений за все время. Этот процесс называется интегрированием, а схема этой операции является интегратором.
Интегратор этого типа, имеющий при выходе непостоянную форму потенциала, становится основой для выстраивания генераторов треугольного и в виде пилы напряжения.
Генератор напряжения в виде треугольника.
Самый легкий способ создания пульсаций в виде треугольника есть схема с триггером Шмитта и интегратор. Выходящий канал триггера соединяется со входом интегратора, а выходной канал интегратора со входом триггера Шмитта. Схема простая, однако позволяет создать неплохие треугольные импульсы.
Такой генератор состоит из триггера Шмитта и сопротивлениях, интегратора, конденсатора. Импульсы в виде треугольника получают на выходе. Резисторы работают в качестве компенсаторов напряжения смещения, когда не нужна сильная симметрия импульсов. Тогда их можно заменить перемычками.
Размах потенциала на выходе в виде треугольника будет равной размеру гистерезиса триггера Шмитта. Во время регулировки величины гистерезиса триггера можно повышать или снижать амплитуду импульсов на выходе треугольного напряжения.
Размер треугольной пульсации включает в себя два промежутка: периода повышения длительности и периода уменьшения временного потенциала.
Генератор напряжения формы в виде пилы.
Вышеописанный преобразователь необходимо быстро переделать в генерирующее устройство пилообразного потенциала. Надо лишь сделать различную периодичность зарядки и разрядки емкости по схеме суммирующего элемента. Изменения будут касаться цепи заряда-разряда конденсатора в интеграторе. Диоды позволят сделать заряд-разряд конденсатора различными токами. Все остальное действие генератора аналогично предыдущему. Схема его несимметрична. Частота при выходе этого пилообразного потенциала складывается из двух резисторов. Температурная нестабильность ограничивает стабильность частоты тока.
Инвертирующий (вычитающий) усилитель.
Схема усилителя в виде инвертора, который охвачен параллельной ООС по потенциалу показана на рисунках:
ООС создается за счет слияния выхода усилителя со входом резистором R2.
На входе инвертора ОУ происходит складывание токов. Так как входной ток ОУ i- = 0, то i1 = i2. Так как i1 = Uвх/R1, а i2 = -Uвых/R2, то . Ku = = -R2/R1. Знак «-» говорит о том, что происходит инверсия знака напряжения входа.
На рис. (б) в цепь неинвертирующего входного канала включен резистор R3 для снижения действия входных токов ОУ, резистор которого учитывается из выражения:
Резистор при входе усилителя на малых частотах примерно равен Rвх.ос = ≈ R1
Резистор на выходе Rвых.ос = намного меньше Rвых собственно ОУ.
Активные фильтры.
В электронике имеет большое применение схема для выделения полезного сигнала из состава входных сигналов с уменьшением помех сигналов с помощью фильтров.
Фильтры делятся на пассивные, которые выполнены из емкостей, катушек и резисторов, и активные на основе транзисторов и усилителей.
Фильтр – это устройство, пропускающее сигналы в определенной полосе пропускания и задерживания их в других частотах.
По разновидности АХЧ фильтры делятся фильтры малых частот и фильтры повышенных частот, а также полосовые и режекторные.
Упрощенный преобразователь напряжение – частота.
Если нужен упрощенный блок, преобразующий напряжение в частоту, то пользуются новой формой, где используют интегральный таймер серии 555. Это советский аналог КР1006ВИ1 и усилитель серии 741.
В обычной схеме включения 555 таймера конденсатор, задающий время, берет заряд от зарядного устройства через сопротивление. Эта цепь задает время. Здесь же вместо сопротивления применяется источник тока, который сделан на операционном усилителе, так что конденсатор заряжается линейно. Когда заряд достигает определенного напряжения, то конденсатор начинает разряжаться. Так как блок питания управляется напряжением входа, то и размер электричества прямо зависит от напряжения входа. В связи с этим заряженность емкости и частота пульсаций также прямо зависит от потенциала на входе. Допуск изменения характеристик будет не выше 3%.
Частотники, изменяющие потенциал и частоту определенного размера в одном такте дают получение совершенно существенной точности изменения при очень легкой реализации.
Электронные заводы делают выпуск следующих ПНЧ типа КР1108ПП1. Наиболее простая с многими функциями работа такого ПНЧ изображена на рисунке 3, а. ПНЧ вбирает в себя ОУ А1, 2 компаратора А2, A3, SR-триггер , 2 источника постоянных токов I1 и I2, 2 аналоговых электрических переключателя S1 и S2, источник основного потенциала Uк, логическую ячейку И и транзистор на выходе T1.
Для получения ПНЧ микросхему КР1108ПП1 нужно будет дополнить двумя емкостями C1, С2 и двумя сопротивлениями R1, R2. Детали R1, C1, А1 образуют суммирующий интегратор. Компараторы А2, A3, триггер, ключ S2, емкость С2 и источник тока I2 составляют одновибратор.
Работа ПНЧ происходит по следующему сценарию. Под воздействием положительного сигнала на входе Uвх потенциал на выходе суммирующего элемента (А1) снижается.
Рис 3. Схема функций суммирующего ПНЧ на основании
ИС КР1108ПП1 (а) и схема включения этой ИС в режиме ПЧН (б).
Триггер теперь предстает нам в состоянии ноля, ключи SI, S2 стоят по рисунку 3, а. Ток I1 нагружает А1, здесь не будет оказывать влияние на выходной потенциал. Ток I2 через ключ S2 идет на заземление. Если потенциал размером А1 понизится до ноля, то сработает компаратор А2 и переведет триггер в размер единицы, запустит одновибратор. При этом ключ S2 разомкнется и под влиянием тока I2 начнет снижаться потенциал на емкости С2. Если этот потенциал вырастет до уровня Ur, то сработает компаратор A3 и триггер снова возвратится в состояние ноля. Пока триггер был равным единице, ток I1 проходил на вход интегратора, из-за этого напряжение на выходе А1 снова увеличилось. Далее все повторялось циклически.
Временной промежуток пульсации одновибратора, которое определяет длительность такта Т1 во время которого суммируется ток I1, можно определить по формуле T1=URC2/I2. Импульсы тока h выравнивают ток, вызываемый напряжением на входе Uвх. Рассматривая процесс выравнивания на протяжении одного цикла преобразования, получаем
Отсюда
В связи с этой зависимостью постоянство свойства изменения ПНЧ может влиять на постоянство наружных элементов R1, C2 и внутренних показателей U2, I2/I1.
Величина суммирующего конденсатора С1 при первом рассмотрении не дает влияния на выходную частоту ПНЧ. Более подробное рассмотрение выявляет, что для снижения С1 повышается размер потенциала на выходе суммирующего элемента, а это приводит к увеличению допуска нелинейности. Если же уменьшать данный размер, то повышается изменение выходных пульсаций ПНЧ из-за малой избирательности компаратора A2, особенно на небольших частотах. Подходящий размер выходит около 2,5 В.
В данной статье рассмотрим устройство позволяющее преобразовать входную частоту в пропорциональное ей напряжение (f/U). Для этой цели используем специализированную микросхему TC9401, которая позволяет конвертировать как частоту в напряжение, так и напряжение в частоту.
Это простой адаптер производящий точное преобразование частоты импульсов в напряжение. В нашем случае схема работает в конфигурации, которая позволяет преобразовывать сигнал с частотой в диапазоне от 0 … 9 кГц в пропорциональное напряжение в диапазоне 0 … 9 В.
Преобразователь может быть использован для измерения частоты с использованием аналогового измерителя или после установки на его выходе компаратора напряжения можно создать компаратор частоты.
Представленная схема является типовым подключением, которое разработано производителем для однополярного источника питания. Микросхема TC9401 в данном случае работает в немного необычной конфигурации, так как для ее работы требуется двух полярное напряжение питания.
Для того, чтобы избежать необходимости использовать дополнительное отрицательное напряжение, схема питается однополярным напряжением, через создание искусственной средней точки. Таким образом, масса питания рассматривается как отрицательное напряжение, а масса для микросхемы DD1 создается через резистор R7 и стабилитрон VD2.
Входной сигнал должен быть подключен к разъему CON1. Амплитуда входного сигнала не должна превышать значения напряжения питания. Напряжение питания, необходимо подключить, к разъему CON3. Схема преобразователя защищена от подключения напряжения обратной полярности с помощью последовательно включенного диода VD3.
Напряжение питания должно находиться в диапазоне 10…15 В. При этом желательно применение высокого напряжения из указанного диапазона, так как в результате создания искусственной массы, максимальное выходное напряжение, соответствующее значению входной частоты будет равно напряжению питания минус значение напряжения стабилитрона.
Поэтому для напряжения равного 15 вольт максимальное выходное напряжение будет равно примерно 9 Вольт (15-6,2), а, следовательно, и максимальная частота на входе будет равна около 9 кГц. При более низком напряжении питания максимальная обрабатываемая частота уменьшается пропорционально напряжению питания.
Выходное напряжение выведено на разъем CON2. Следует обратить внимание на тот факт, что масса входного и выходного сигнала не является массой напряжения питания, а это средняя точка DD1. Для сброса преобразователя используется потенциометр PR1, при замыкании входа напряжение на выходе датчика будет равно 0 В. Если выходное напряжение не будет пропорционально входной частоте, это можно скорректировать, изменив значение конденсатора C7.
Скачать рисунок печатной платы (7,2 KiB, скачано: 1 114)
Простой преобразователь напряжение — частота
Если требуется схема простого преобразователя напряжение — частота, то можно воспользоваться оригинальным схемотехническим решением, используя интегральный таймер серии 555 (советский аналог — КР1006ВИ1) и операционный усилитель серии 741 (советский аналог — К140УД7).В стандартной схеме включения 555-го таймера времязадающий конденсатор заряжается от источника питания через резистор, эта RC цепь является времязадающей. В этой же схеме (рис. 1.) вместо резистора применён источник тока, выполненный на операционном усилителе DA1, так что заряд конденсатора С1 происходит линейно, и при достижении на нём некоторого напряжения конденсатор разряжается. Поскольку источник тока управляется входным напряжением, то и величина тока имеет линейную зависимость от входного напряжения, поэтому и заряд конденсатора С1, а следовательно, и частота следования импульсов на выходе таймера DD1 будет так же линейно зависеть от входного напряжения. При этом погрешность преобразования будет не более 3%.
Рис. 1. Схема преобразователя напряжения на интегральном таймере серии 555
График зависимости частоты от напряжения показан на рисунке 2, с теми параметрами резисторов и конденсаторов, что указаны на схеме, частота на выходе таймера будет почти линейно изменяться в диапазоне от 1,8 кГц до 24 кГц при изменении входного напряжения 0,5 до 7 В. При этом крутизна преобразования будет составлять примерно 3,4 кГц/В. На выходе таймера будут присутствовать короткие импульсы отрицательной полярности.
Рис. 2. График частота — напряжение преобразователя.
Ось Х — входное напряжение, вольт; ось Y — частота на выходе преобразователя, кГц.
При входных напряжениях, лежащих ниже 0,5 вольт, линейность преобразователя нарушается, так что это несколько ограничивает диапазон минимальных рабочих напряжений. Верхний диапазон входных напряжений ограничен напряжениями питания (+/-12 В) и особенностями схемотехнических реализаций 555 таймера и составлят примерно 7 вольт.
Стоит отметить, что напряжение на конденсаторе С1 изменяется пилообразно, так что эту схему можно использовать в качестве генератора пилообразного напряжения.
Так же смотрите другую схему преобразователя напряжение — частота на таймере серии 555
BACK MAIN PAGE
Преобразователь напряжение частота
радиоликбез
На рис. 1 приведена принципиальная схема простого преобразователя напряжения в частоту. Преобразователь представляет собой симметричный мультивибратор, частота следования импульсов которого зависит от управляющего напряжения. Управляющее напряжение через резисторы R1 и R2
Рис. 1
(в отличие от обычного мультивибратора они не соединены с общим проводом) подается на входы элементов D1.1 и D1.2.
При изменении управляющего напряжения от 0 до 1.6 В частота следования импульсов
Рис. 2
изменяется от 2200 до 6000 Гц (рис 2). В интервале от 0 до 1,2 В зависимость частоты следования импульсов от управляющего напряжения практически линейная.
Примечание редакции. В преобразователе можно использовать микросхему К155ЛА3.
Генератор, управляемый напряжением
Рис. 3
Этот генератор может быть использован в различной цифровой измерительной аппаратуре. При изменении входного напряжения от 0 до +10 В частота повторения импульсов на выходе генератора изменяется от 0 до 50 кГц. Уровень выходного сигнала совместим с устройствами транзисторно-транзисторной логики.
Каскады на транзисторах V1 и V2 (см. рисунок 3) представляют собой преобразователь «напряжение — ток», обеспечивающий линейную связь междувходным напряжением и коллекторным током транзистораV2. Собственно импульсный генератор выполнен на однопере-ходном транзисторе V4. Поскольку заряд конденсатора С2 осуществляется коллекторным током транзистора V2, то скорость заряда конденсатора и, следовательно, частота повторения выходных импульсов, будут линейно связаны с входным напряжением. СтабилитронV3 позволяет расширить диапазон частот. генерируемых этим устройством. Согласование уровня выходного сигнала с уровнем транзисторнотранзисторной логики осуществляется каскадом на транзисторе V5.
Нижнюю границу частоты повторения выходных импульсов (0 кГц) устанавливают подстроечным резистором R4 при входном напряжении 0В, а верхнюю границу (50 кГц) — резистором R5 при входном напряжении 10 В.
Транзисторы 2А3704 и MPS3638 можно заменить на любые маломощные кремниевые транзисторы соответствующей структуры с h21Э ≥ 100 и I ко, существенно меньшим 1 мкА, 2N2646 — на KT117 или аналог однопереходного транзистора, выполненный на биполярных транзисторах; SE4010 — на любой кремниевый n-р-n транзистор; стабилитрон Z3 — на КС 133А.
Смотрите также:
Генератор ,управляемый напряжением на NE555
Преобразователь напряжение частота на микросхеме
Преобразователь напряжение–частота
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ
ФГБОУ ВПО «Рязанский государственный радиотехнический университет»
Кафедра БМПЭ
КУРСОВАЯ РАБОТА по курсу
«ЭЛЕКТРОНИКА И МИКРОПРОЦЕССОРНАЯ ТЕХНИКА»
Выполнил: студент гр. 933 Матюхин Е.П.
Проверил: доц. каф. БМПЭ Шемонаев Н.В.
Рязань 2011
Содержание
Введение
1. Обзор преобразователей напряжение-частота (ПНЧ)
1.1 ПНЧ – единая интегральная микросхема
1.2 ПНЧ на основе ОУ и дискретных компонентов
1.3 ПНЧ на основе ИМС таймера 555 серии
2. Выбор структурной схемы устройства. Принцип работы схемы
2.1 Временные диаграммы работы ПНЧ
3. Выбор функциональной схемы устройства
3.1 Выбор функциональных схем компонентов структурной схемы
3.1.1 Выбор функциональной схемы одновибратора
3.1.2 Выбор функциональной схемы управляемого источника тока
3.2 Функциональная схема устройства
4. Выбор принципиальной электрической схемы ПНЧ. Расчет основных функциональных узлов устройств
4.1 Подбор элементов одновибратора
4.2 Подбор элементов управляемого источника тока
4.3 Подбор элементов интегратора и выбор компаратора
5. Принципиальная схема ПНЧ в САПР Micro-Cap
6. Расчет погрешностей. Результаты моделирования схемы с помощью схемотехнической САПР Micro-Cap
Заключение
Список используемой литературы
Приложения
Приложение А Схема электрическая принципиальная
Приложение Б Перечень элементов
напряжение частота интегратор компаратор
Введение
Преобразователи напряжение–частота (Voltage-to-Frequency Converters VFC, ПНЧ) являются наиболее дешевым средством преобразования сигналов для многоканальных систем ввода аналоговой информации в ЭВМ, обеспечивающим высокую помехозащищенность и простоту гальванической развязки. ПНЧ — отличное решение для задач измерения усредненных параметров, расхода, а также задач генерирования и модуляции частоты.
ПНЧ относятся к классу интегрирующих преобразователей, поэтому они обладают соответствующими достоинствами: хорошей точностью при минимальном числе необходимых прецизионных компонентов, низкой стоимостью, высокой помехоустойчивостью, малой чувствительностью к изменениям питающего напряжения.
Таким образом, по существу, ПНЧ преобразует входное напряжение в унитарный код. Для его преобразования в двоичный позиционный можно использовать счетчик.
ПНЧ преобразует входное напряжение в частоту выходных импульсов, которые могут передаваться на большие расстояния без искажения информационного параметра — частоты. Второй этап аналого-цифрового преобразования: «частота — код» осуществляется путем подсчета импульсов за фиксированный интервал времени, то есть усреднением. Если этот интервал сделать кратным периоду основной помехи (20 мс), то помеха подавляется полностью. Это свойство особенно полезно для измерения зашумленных низкоуровневых сигналов, например ЭДС термопары.
В интегральных микросхемах ПНЧ используется метод интегрирования входного сигнала с импульсной компенсацией заряда интегрирующего конденсатора. Лучшей точностью и стабильностью обладают синхронизируемые ПНЧ, в которых длительность импульса обратной связи стабилизирует кварцевый резонатор.
Преобразователи напряжение-частота лежат в основе многих цифровых приборов, таких частотомеры, вольтметры и т.д. Действительно, после преобразования напряжения в частоту следования импульсов, нужно сосчитать количество этих импульсов в единицу времени и, умножив на коэффициент преобразования, вывести результат на индикаторы.
1. Обзор преобразователей напряжение – частота
В ходе анализа учебной и научной литературы по теме «Преобразователь напряжение – частота» были отмечены основные способы построения данного типа схем, выявлены некоторые их достоинства и недостатки. Резюмируя полученную информацию, можно отметить следующие способы реализации данного устройства:
ПНЧ – единая интегральная микросхема
Отечественная промышленность выпускает несинхронизируемый ПНЧ типа КР1108ПП1 и аналогичный КР1143ПП1. Их зарубежные аналоги, совместимые по выводам — ADVFC32 фирмы Analog Devices, VFC32 и VFC320 фирмы Burr-Brown. Упрощенная функциональная схема такого ПНЧ показана на рис. 1.1. ПНЧ включает в себя усилитель А1, компаратор А2, одновибратор, источник стабильного тока I0, аналоговый ключ S и выходной транзистор. Для построения ПНЧ микросхему следует дополнить двумя конденсаторами С1, С2 и двумя резисторами R1, R2. Элементы R1, С1, А1 образуют интегратор. Конденсатор С2 задает длительность импульса одновибратора t = kC2, где k определяется характеристиками микросхемы (в VFC32 I0 = 1 мА, k = 75 кОм). Импульсы тока I0 уравновешивают ток, вызываемый входным напряжением VIN :TVIN / R1 = kC2I0, откуда f = 1 / T = VIN / (kI0R1C2).
Рис. 1.1 Типовая схема включения и диаграммы сигналов VFC32
Стабильность характеристики преобразования ПНЧ зависит от стабильности внешних элементов R1, C2 и внутренних параметров k, I0 микросхемы. Кроме того, для обеспечения высокой линейности преобразования конденсатор С1 необходимо выбирать с малой утечкой и малым коэффициентом диэлектрической абсорбции (полипропиленовый, полистирольный, поликарбонатный).
Диапазон входных токов задается равным 0,25I0, а резистор R1 устанавливает входной диапазон напряжения от 0 до VINmax = 0,25I0R1.
ПНЧ содержит выходной каскад с открытым коллектором. Напряжение питания этого каскада выбирается из условия согласования с последующими цифровыми цепями. Допустимый ток его достаточен для управления светодиодом оптрона или обмоткой импульсного трансформатора в схемах гальванической изоляции аналоговых входов.
С помощью рассматриваемого ПНЧ можно преобразовывать отрицательные напряжения, но для этого нужно изменить подключение входного сигнала. Иными словами, прямое преобразование биполярных сигналов не предусмотрено.
При расширении диапазона изменения выходной частоты все заметнее проявляется конечное время переключения аналоговых ключей, что выражается в интегральной нелинейности преобразования. Ее минимальная погрешность (0,01 %) достигается в узком диапазоне частот 0–10 кГц. В расширенном диапазоне выходных частот (0–500 кГц) погрешность нелинейности увеличивается до 0,2 %.
Ниже (рис. 1.2, 1.3) предоставлена структурная схема отечественного производства и цоколевка выводов микросхемы КР1108ПП1
Рис. 1.2 Структурная схема КР1108ПП1
Рис. 1.3 Цоколевка выводов микросхем отечественного производства
Преобразователи частоты (ПЧ) — один из основных элементов комплексных решений для энергетических и промышленных проектов. Современные частотные преобразователи — это продукт высоких технологий, они выпускаются с применением новейших разработок и способны не только управлять скоростью вращения электродвигателя, но и защищать электропривод от преждевременного выхода из строя, обеспечивать контроль множества параметров во время его работы. Грамотно выбрать преобразователь частоты, сориентировавшись в многообразии предложений — задача сложная и ответственная, ведь от принятого решения зависит стабильность производственных процессов. Разобраться со всеми тонкостями выбора поможет эта статья.
Часть 1. Зачем нужен преобразователь частоты?
Частотный преобразователь — незаменимое оборудование в любой сфере, где используются электродвигатели. Он обеспечивает плавный пуск, непрерывное автоматическое регулирование скорости и момента во время работы, а также множество других параметров работы электродвигателя. В ряде применений преобразователи обеспечивают снижение потребления электроэнергии до 50 %. Современные ПЧ с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) способны снижать пусковые токи в среднем в 4-5 раз и выдерживать перегрузки до 200 %.
На сегодняшний день в интернете можно найти большое количество рекомендаций и советов по подбору ПЧ, однако в большинстве случаев они являются общими, неконкретными и никак не применимыми на практике. Как же сориентироваться в огромном количестве критериев и выбрать подходящее оборудование? Рекомендации дают специалисты IEK GROUP, одного из ведущих российских производителей и поставщиков электротехнического оборудования: Артем Мошечков (ведущий инженер) и Петр Ивлев (специалист по техническому обучению Академии IEK GROUP).
— Зачем устанавливать и использовать преобразователь частоты?
Артем Мошечков: «Данное оборудование решает сразу несколько задач: управляет скоростью вращения электродвигателя, защищает его и в определенных режимах обеспечивает энергосбережение. ПЧ снижает слишком большой пусковой ток и момент, исключая удары, рывки и повышенные механические нагрузки на привод. Также преобразователь частоты позволяет защищать электродвигатель при коротком замыкании, страхует при отклонениях от номинального напряжения сети, контролирует температуру механизма, не допускает перегрева. Таким образом ПЧ обеспечивает более длительную и надежную работу привода, минимизирует затраты на обслуживание и ремонт. Кроме того, в определенных сферах применения и режимах работы преобразователь частоты снижает потребление электроэнергии на 30-50 %».
— Есть задача: выбрать и купить преобразователь частоты. С чего начать?
Петр Ивлев: «Модельный и функциональный ряд современного оборудования предлагает множество вариантов для решения широкого спектра задач. От самых простых до обеспечивающих управление сложнейшими автоматизированными электроприводами. Существует несколько основных критериев, основываясь на которых следует принимать решение о выборе той или иной модели частотного преобразователя».
Чтобы подобрать нужный вариант ПЧ, необходимо прежде всего определиться: для каких именно целей выбирается оборудование, какие конкретные задачи оно должно выполнять. Разумеется, необходимо знать условия эксплуатации и основные характеристики электродвигателя, для управления которым необходим ПЧ.
Современные серии преобразователей частоты включают до нескольких десятков моделей. Например, в линейке CONTROL-L620 IEK®, выведенной на рынок нашей компанией в 2017 году, представлено оборудование от 0,75 до 560 киловатт. В семействе CONTROL-А310 IEK® диапазон мощностей — до 22 киловатт, при этом уже с 11 киловатт есть возможность изготовить преобразователь со встроенным дросселем постоянного тока, что продлевает срок службы преобразователя. Номинальные напряжения — 220 и 380 В.
 |  |
Такой бренд, как ONI®, предлагает сразу четыре марки частотных преобразователей: ONI-А400, ONI-М680, ONI-A650 и ONI-К800 — в диапазоне мощностей от 0,4 до 132 кВт.
— Мощность, номинальный ток, напряжение питающей сети: как сориентироваться в этих параметрах?
Петр Ивлев: «Указанные критерии очень важны для оптимальной работы оборудования».
- Мощность ПЧ должна быть равна мощности двигателя либо превышать ее. В случаях «тяжелого» применения, с высокими пусковыми нагрузками, допускается, чтобы мощность преобразователя была выше на одну, реже — на две ступени. Современные преобразователи частоты имеют большой диапазон мощности. Опять же обратимся к конкретным примерам оборудования: в линейке серии CONTROL-A310 представлены модели с мощностью от 0,4 до 22 кВт в режиме HD и от 0,75 до 22 кВт в режиме ND. Преобразователи частоты CONTROL-L620 поддерживают мощность в режиме HD от 0,75 до 500 кВт, в режиме ND — от 1,5 до 560 кВт. Есть и более узкий разбег: например, ПЧ линейки ONI-А400 работают в пределах мощности от 0,2 до 3,7 кВт.
- Следующий критерий — номинальный ток. Электропривод не работает в идеальном режиме — всегда есть вероятность изменений динамических нагрузок на валу или превышения значений номинального тока. Поэтому наряду с мощностью при выборе ПЧ обращают внимание на номинальный ток электродвигателя и преобразователя частоты. Рабочее значение данного параметра у ПЧ берется либо с запасом относительно номинального тока двигателя, либо номинал в номинал. Это делается для того, чтобы обезопасить электропривод от возможных перегрузок.
- Если говорить о напряжении питающей сети, то самыми распространенными моделями, которые используются на производстве, в ЖКХ и прочих сферах народного хозяйства, являются преобразователи напряжения 220 и 380 В. Напомню: значение данного параметра питающей сети и электродвигателя должно быть одинаковым.
— Какой преобразователь частоты лучше — однофазный или трехфазный?
Артем Мошечков: «В интернете можно прочитать, что однофазный преобразователь частоты обладает менее широким спектром возможностей, но это не так. Он способен решать все поставленные задачи».
На вход инвертора такого ПЧ подается однофазное напряжение соответствующей сети, которое на выходе формируется в трехфазное с частотой от 0 до 400 и выше Гц. Таким образом, при помощи однофазного ПЧ можно подключить обычный асинхронный трехфазный двигатель к однофазной сети. Для этого требуется подключить двигатель к преобразователю, правильно скоммутировав обмотки двигателя (на напряжение 220 В). Такие преобразователи частоты есть в семействе ONI — это серия А400, которая предназначена для управления асинхронными двигателями в системах небольшой мощности, но с большими перегрузками.
Трехфазные преобразователи частоты более распространены. Они преобразуют напряжение трехфазной промышленной сети и регулируют большое количество параметров электродвигателя. Примеры оборудования:
- CONTROL-A310 IEK®,
- CONTROL-L620 IEK®,
- ONI-А400,
- ONI-М680,
- ONI-A650,
- ONI-К800.
Часть 2. Нюансы
— Как правильно подобрать диапазон регулирования частоты и какой способ управления выбрать?
Петр Ивлев: «Использование ПЧ позволяет регулировать скорость электродвигателя от нуля до номинального значения и выше. При этом важно помнить, что преобразователь может обеспечить на выходе напряжение, равное напряжению питающей сети. Образно говоря, если двигателю нужно 690 В, а ПЧ рассчитан на 380 В — это в корне неправильный подбор оборудования».
О способах управления
В интернете много теоретической информации о том, какой вариант лучше. На самом деле основывать свой выбор надо не на оценках метода управления, а на области применения преобразователя частоты. В оборудовании, которое работает с кранами, подъемными механизмами или протяжными станками используется векторный способ. В насосах и вентиляторах, то есть в тех механизмах, где скорость практически не меняется, обычно используется скалярный. Оба этих метода решают одну задачу: регулировки скорости и изменения момента.
— Что такое ПИД-регулятор, управляющие входы/выходы, и насколько это важно?
Петр Ивлев: «Пропорционально-интегрально-дифференцирующий регулятор (ПИД-регулятор) управляет внешними процессами, анализируя сигналы обратной связи, поступающие на преобразователь частоты. Этот регулятор есть в 95 % современных преобразователей частоты».
Самый простой пример его использования: требуется поддерживать постоянное давление в трубе 5 Бар. ПЧ считывает сигналы с датчиков, а ПИД-регулятор за счёт математических алгоритмов обеспечивает необходимый режим работы ПЧ.
ПЧ считывает сигналы с датчиков, а ПИД-регулятор за счёт математических алгоритмов обеспечивает необходимый режим его работы 
Что касается входов и выходов
Сегодня большинство преобразователей частоты имеют в базовой комплектации аналоговые и цифровые входы/выходы, последовательный интерфейс и т.д. Такой набор функций позволяет интегрировать ПЧ в большинство автоматических систем, без ограничений в выборе способов управления преобразователем.
- Дискретное (цифровое) управление считается самым простым, данные входы используются для передачи основных команд: пуск или остановка электропривода, регулирование скорости, переключение между режимами работы ПЧ. Такие выходы сообщают о неисправностях, достижениях заданных пределов по частоте и току, дают команды на включение ведомых электроприводов и т.д. На один дискретный вход можно задать необходимую функцию, выбрав из более чем нескольких десятков.
- Аналоговое управление решает другие задачи. Например, обеспечивает плавное регулирование. Также данный способ управления позволяет проводить постоянный мониторинг и контролировать состояние необходимых параметров системы. Сигналы поступают на вход ПЧ с соответствующих датчиков.
- Управление по последовательному интерфейсу используется для построения сложной автоматизированной системы. Данный способ позволяет управлять сразу несколькими преобразователями частоты, причем они могут находиться далеко друг от друга. Такой способ значительно сокращает число проводов, одновременно увеличивая возможности передачи информации. Наиболее универсальным и, соответственно, популярным и надежным интерфейсом (протоколом) для подключения к ПЧ на сегодняшний день считается Modbus (RS485).
— На что еще стоит обратить внимание, выбирая преобразователь частоты?
Артем Мошечков: «Разумеется, на функциональность, эргономичность оборудования, наличие дополнительных возможностей, понятный интерфейс. Важный для многих вопрос — условия работы и монтажа ПЧ. Например, преобразователи частоты серии CONTROL-А310 и L620 IEK® требуют достаточного свободного пространства для охлаждения, а ONI-А400 можно монтировать по принципу «стенка к стенке». Но все эти серии отличаются малыми габаритами и неприхотливостью в монтаже».
В некоторых линейках есть возможность использования стандартной витой пары UTP кат. 5e для выносного монтажа идущей в комплекте панели управления, что позволяет максимально упростить и до 10 раз удешевить монтаж панели управления по сравнению с преобразователями, использующими специальные коммутационные шлейфы.
Обращайте внимание на условия эксплуатации: например, если необходимо, чтобы преобразователь частоты безотказно работал при высокой влажности, стоит рассмотреть серию CONTROL-L620 IEK® — данное оборудование без дополнительного охлаждения можно эксплуатировать при относительной влажности до 95 % и температуре от -10 до +40 °C. А специальное покрытие плат, в соответствии с промышленными стандартами, позволяет применять эти преобразователи в тяжелых условиях.
Обязательно поинтересуйтесь, какие силовые ключи используются при сборе ПЧ — одними из самых надежных являются IGBT производства компании Infineon. Они позволяют существенно повысить надёжность и отказоустойчивость оборудования.
Система управления частотным преобразователем должна быть интуитивно понятной, функциональной, вариативной. В передовых моделях, например, таких как серия ONI-M680, источником управляющего сигнала может быть кнопочная панель, промышленная сеть, цифровые входы и импульсный вход. Имеется возможность подключения исполнительных устройств, датчиков, программируемых логических контроллеров. Некоторые входы и выходы способны функционировать в различных режимах.
И, разумеется, важны сертификация, гарантия производителя. Если говорить о тех сериях, на основе которых мы разбирали принципы работы ПЧ, то у линейки CONTROL IEK® расчетный срок службы составляет 7 лет, гарантия — два года. Все преобразователи, выпускающиеся под этой маркой, имеют сертификаты соответствия ГОСТ. Аналогичные показатели у частотных преобразователей семейства ONI®.
Часть 3. Особенности применения ПЧ для различного оборудования
— Преобразователь частоты для насосного оборудования: что он дает?
Артем Мошечков: «В случае с насосным оборудованием чаще всего требуется защитить трубопровод от гидроударов во время запуска насоса, а сам электропривод — от преждевременного выхода из строя и работы в аварийном режиме. Немаловажное значение имеет оптимизация расхода электроэнергии и поддержание постоянного давления в системе водоснабжения».
Для решения этих задач требуется обеспечить плавный пуск насосов и плавное же изменение частоты вращения электродвигателя. Причем диапазон значений должен быть достаточно широк: во время пиковой нагрузки электропривод работает на номинальных оборотах, обеспечивая необходимый расход воды. При малом разборе поддерживается в рабочем состоянии, потребляя тот минимум электроэнергии, который необходим в данный момент. Также в сфере ЖКХ с помощью ПЧ возможно создание автоматизированной каскадной системы насосов, когда, в зависимости от разбора воды в жилых домах, работает один насос или, например, три. С помощью специальных функций преобразователь частоты позволяет экономить электроэнергию — это происходит за счет автоматической остановки работающего насоса при отсутствии расхода воды в системе.
С этой задачей справятся ПЧ следующих серий: CONTROL-A310 IEK®, CONTROL-L620 IEK®, ONI-А400, ONI-M680. Однако наиболее удачным выбором станет преобразователь частоты ONI-A650, разработанный специально для применения в системах вентиляции и насосных установках. Уже в базовой конфигурации он содержит специальную плату каскадного управления насосами, что позволяет объединить до 5 насосов в единый каскад.
Мнение: Преобразователь частоты ONI-К800 был применен в приводе насоса системы водоснабжения и в приводе конвейера. Зарекомендовал себя с положительной стороны. При настройке и в ходе эксплуатации легко монтировались силовые и контрольные кабели, преобразователь просто настраивался с лицевой панели. Обладает большим функционалом защит, большим количеством входов-выходов.
Начальник отдела ЭМП АО «Уралгипромез» Д.Н. Томашевский.
— Какие преобразователи частоты подойдут для грузоподъемных механизмов (крановое оборудование, лебёдки)?
Петр Ивлев: «Современный крановый механизм — очень сложная система. Поэтому преобразователь частоты для электропривода такого механизма должен соответствовать высоким требованиям: обладать высокой перегрузочной способностью (до 200 %), уметь управлять механическим тормозом электродвигателя, иметь возможность подключения тормозного резистора (встроенный тормозной модуль) и организации обратной связи для регуляции скорости вращения электродвигателя. Последняя необходима для обеспечения быстрого обмена информацией между звеньями системы, непрерывного мониторинга всех процессов и точного управления параметрами во время работы сложнейшего кранового механизма».
Преобразователи частоты для электродвигателей грузоподъемных механизмов позволяют организовать надежное управление электроприводом при подъеме и опускании груза, поворотах стрелки, обеспечивая вертикальное и горизонтальное перемещение без раскачивания, с различными скоростями, таким образом гарантируя максимальную производительность.
В зависимости от модели крана, это могут быть следующие виды частотных преобразователей:
- для обеспечения плавного перемещения крана можно порекомендовать серии CONTROL-L620 IEK®, ONI-M680 и ONI-K800;
- для надежной работы лебёдки подъёма, в зависимости от задачи, подойдут М680 и К800.
— Как преобразователь частоты работает в случае с транспортерным и конвейерным оборудованием?
Артем Мошечков: «При запуске таких механизмов возникает пусковой ток, превышающий номинальный в 6-7 раз, а также — большая нагрузка на детали механизма и, как следствие, повышенный износ узлов или перегрев электродвигателя. Это самая частая причина отказов подобного оборудования. Далее, в процессе работы привод обычно вращается с одинаковой скоростью. Поэтому для механизмов непрерывного транспорта очень важны плавный разгон и торможение без рывков, пробуксовок, остановок, а также постоянная заданная скорость движения. Следовательно, преобразователь частоты для такого оборудования решает задачи по обеспечению постоянной скорости транспортера или конвейера, повышению уровня надежности (так как значительно снижает количество отказов как механического, так и электрического происхождения), устранению перегрузок во время запуска».
Использование преобразователей частоты с электродвигателями конвейеров и транспортеров позволяет не просто автоматизировать запуск, регулирование скорости и остановки ленты, но и создавать более сложные алгоритмы работы оборудования (зависит от выбранной модели ПЧ и подключенных датчиков).
Мнение: Преобразователь частоты CONTROL-L620 IEK® номинальной мощностью 5.5 был установлен на подающем конвейере в установке № 2 для сушки травяной муки. Режим работы преобразователя — круглосуточный «старт-стоп». Оборудование зарекомендовало себя с положительной стороны. Во время тестирования все функции работали в заявленном штатном режиме, замечаний во время эксплуатации выявлено не было.
Заместитель генерального директора по IT ПАО «Птицефабрика Боровская» С.М. Солкин.
— Есть ли смысл использовать преобразователи частоты для вентиляторного оборудования?
Петр Ивлев: «Есть. ПЧ для вентиляторного оборудования регулирует скорость вращения вала электропривода, позволяя экономить на электричестве. В случае установки дополнительного датчика, который передает оперативные данные о текущей потребности в воздухе на преобразователь, последний изменяет скорость вращения электродвигателя. Это позволяет экономить электроэнергию на 20-40 %. Кроме того, ПЧ надежно защищает электропривод вентилятора от бросков тока и перегрузок за счет плавного пуска и такой же плавной остановки вала».
Можно порекомендовать к установке на вентиляторное оборудование преобразователи частоты следующих серий: ONI-A650, CONTROL-A310 IEK®, CONTROL-L620 IEK®, ONI-A400.
— «Тяжелый» или «нормальный» режим работы преобразователя частоты — какой выбрать?
Артем Мошечков: «Современные ПЧ обеспечивают пуск и работу двигателей в нормальном или тяжелом режиме. Для их обозначения используются аббревиатуры ND — нормальный и HD — тяжелый».
В режиме ND величина вращающего момента постоянна, независимо от скорости вращения двигателя. В частности, таким образом работают насосы.
Тяжелый режим (НD) характеризуется нагрузкой с переменным вращающим моментом — как в случае с экструдерами, конвейерами или компрессорами. При этом существуют частотные преобразователи, которые поддерживают сразу два указанных режима, что позволяет экономить бюджет при проектировании различных систем. Например, преобразователи частоты IEK® серий CONTROL-A310 и L-620 могут работать как в ND-режиме, так и в режиме HD. Также оба режима поддерживают ПЧ ONI-М680.
Преобразователи напряжения в частоту | Analog Devices
Некоторые файлы cookie требуются для безопасного входа в систему, но другие являются необязательными для функциональных действий. Наш сбор данных используется для улучшения наших продуктов и услуг. Мы рекомендуем вам принять наши файлы cookie, чтобы обеспечить максимальную производительность и функциональность, которые может предоставить наш сайт. Для получения дополнительной информации вы можете просмотреть детали cookie. Узнайте больше о нашей политике конфиденциальности.
Принять и продолжить Принять и продолжитьИспользуемые нами файлы cookie можно классифицировать следующим образом:
- Строго необходимые файлы cookie:
- Это файлы cookie, которые необходимы для работы аналога.ком или конкретная функциональность предлагается. Они либо служат единственной цели выполнения сетевых передач, либо являются строго необходимыми для предоставления онлайн-услуг, явно запрошенных вами.
- Файлы cookie для аналитики и производительности:
- Эти файлы cookie позволяют нам проводить веб-аналитику или другие формы измерения аудитории, такие как распознавание и подсчет количества посетителей и отслеживание движения посетителей по нашему веб-сайту. Это помогает нам улучшить работу сайта, например, благодаря тому, что пользователи легко находят то, что ищут.Функциональные куки-файлы
- :
- Эти куки-файлы используются для распознавания вас, когда вы возвращаетесь на наш веб-сайт. Это позволяет нам персонализировать наш контент для вас, приветствовать вас по имени и помнить ваши предпочтения (например, ваш выбор языка или региона). Потеря информации в этих файлах cookie может сделать наши сервисы менее функциональными, но не помешает работе сайта.
- Файлы cookie для таргетинга / профилирования:
- Эти файлы cookie регистрируют ваше посещение нашего веб-сайта и / или использование вами услуг, посещенных вами страниц и ссылок, по которым вы переходили.Мы будем использовать эту информацию, чтобы сделать веб-сайт и отображаемую на нем рекламу более соответствующими вашим интересам. Мы также можем передавать эту информацию третьим лицам для этой цели.
Преобразователи напряжения в частоту и частоты в напряжение
Преобразователи — это электрические устройства, которые вы можете использовать для изменения частоты и напряжения источника питания.
& nbsp;
VFC (преобразователь напряжения в частоту) — это генератор с частотой, которая линейно пропорционален управляющему напряжению и потребляет очень мало энергии.
& nbsp;
FVC (преобразователь частоты в напряжение) представляет собой электронное устройство, которое преобразует входные сигналы тока в соответствующие выходные напряжения. Они используют аналоговые и цифровые каналы.
Для чего используются преобразователи напряжения в частоту и преобразователи частоты в напряжение? < Преобразователи напряжения в частоту являются типичными компонентами в приложениях аналого-цифрового преобразования двигателей, телекоммуникационных устройств и автомобильных компонентов.& nbsp; & nbsp; Типы преобразователей напряжения в частоту и преобразователи частоты в напряжение VFC поставляются с одиночной или интегральной схемой приспособления.Одноконтурные преобразователи состоят из аналоговых усилителей напряжения, осцилляторных цепей, резисторов, конденсаторов и источников питания привода. & nbsp; D169 служит детектором уровня и обеспечивает дополнительные выходы. Операционный усилитель используется для интеграции входного сигнала Vin с постоянной времени R1C1. Вход (должен быть отрицательным) вызывает положительное линейное изменение на выходе интегратора, которое суммируется …. Схема принимает два входа положительного напряжения VN и Vv и обеспечивает TTL-совместимую серию выходных импульсов, чье повторение mte пропорционально отношению VN / V0.Полномасштабная выходная частота составляет около 100 Гц, а погрешность линейности ниже 0,5%. …. имеет выход 1 Гц до 30 МГц, динамический диапазон 150 дБ, для входа 0–5 В. Он сохраняет линейность 0,08% во всем диапазоне 71/3 десятилетия с полномасштабным дрейфом около 20 ppm / ° C. Чтобы получить дополнительную пропускную способность, быстрый) буфер FET управляет…. Входное напряжение V1 вызывает зарядку С1 и создает линейное напряжение на выходе операционного усилителя 741. Диоды D1 и D2 являются четырехслойными устройствами. Когда напряжение на С1 достигает напряжения отключения любого из диодов, диод проводит на разряд С1 … Эта схема может принимать положительное или отрицательное или дифференциальное управляющее напряжение.Выходная частота равна нулю, когда управляющее напряжение равно нулю. Операционный усилитель 741 формирует источник тока, управляемый напряжением Ec, для зарядки конденсатора синхронизации C1linear ….. Этот стабилизированный преобразователь напряжения в частоту имеет частоту 1 Гц -1,25 МГц, линейность 0,05% и температурный коэффициент обычно составляет 20 ppm / ° C.Эта схема работает от одного источника питания 5 В. В конвертере используется схема обратной связи для зарядки …. В этом приложении AD 652IC используется в синхронизированном преобразователе V / F, который получает свой вход от .. Используя преобразователь Burr-Brown VFC 32, этот преобразователь напряжения в частоту использует несколько компонентов.Цепи значений .. Этот преобразователь напряжения в частоту (VFC) принимает биполярно-переменные входы. Для входов от -10- до + 10 В, C .. В этой схеме ДИ заряжается до фиксированного опорного уровня, затем выгружают.Интегратор ICl цепи заряд .. В этой схеме интегрирование выполняется с использованием обычного операционного усилителя и конденсатора обратной связи CF. Когда выход интегратора пересекает номинальный пороговый уровень на выводе 6 LM131, запускается цикл синхронизации. Средний ток питания …. Интегральный сигнал операционного усилителя 741 подается на триггерный вход Шмитта инвертора.Когда сигнал достигает величины положительного порогового напряжения, выход инвертора переключается на ноль. Выход инвертора управляет FET …. Эта схема основана на изменении частоты функционального генератора с входным напряжением ViN. Как правило, частота зависит от емкости и резистора, подключенного к выводу 6.Этот резистор заменен полевым транзистором. .. В этой схеме используется программируемый операционный усилитель, такой как -HA2730-монолитный чип с двумя усилителями, с независимыми портами программирования для каждого усилителя, у которого скорость нарастания и другие параметры линейно изменяются в зависимости от так называемого установленного тока. Схема преобразователя использует…. Dl предотвращает возникновение отрицательных пиков на затворе MOSFET, резистор на 100 Ом является паразитным подавителем, а Z1 служит в качестве регулятора рассеивающего напряжения для выхода, а также обрезает напряжение стока до уровня ниже номинальной мощности FET … JFET 2N4416 будет обеспечивать коэффициенты шума менее 3 дБ и усиление мощности более 20 дБ.Исключительная низкая кросс-модуляция JFET и низкие интермодуляционные искажения обеспечивают идеальную характеристику для входного каскада. Выходные данные в …. Однофазные асинхронные двигатели широко используются в приборах и промышленных системах управления. Однофазный асинхронный двигатель с постоянным разделенным конденсатором (PSC) является самым простым и наиболее широко используемым двигателем этого типа.Классификация, строительство и работа …. Вдохновение для VCO
на рисунке 1 пришли из Texas Instruments
замечания по применению лет назад, детализация
использование небуферизованных инверторов U-типа
для использования в кольцевых генераторах.
схема замечаний по применению состоит только из
инверторы.Схема …. Схема на рисунке 1 представляет собой ГУН с квадратурным выходом, который обеспечивает как положительные, так и отрицательные выходные частоты, в зависимости от полярности входа управляющего напряжения. Схема обеспечивает функцию, которую дизайнеры традиционно реализуют в аналоговом … Эта схема используется для преобразования монофонического аудиосигнала в стереосигнал, который может быть панорамирован между левым и правым каналом управляющим сигналом 0-10 В, он предназначен для аналоговых систем синтезатора.Схема в основном здесь по историческим причинам, …. VCO (генератор, управляемый напряжением) — это аналоговая схема, поэтому ее нет в библиотеках для проектирования цифровых программируемых микросхем. Когда вам нужна такая схема для синхронизации или умножения тактовой частоты, вам нужно найти схему, которая работает …. Это VFO 0 — 6 МГц DDS, управляемый PIC16F84 (или `C84).VFO разделен на два модуля, модуль DDS и
модуль контроллера. Макет печатной платы (двухсторонний) для
модуль DDS включен в виде двух файлов Postscript
(масштаб 1: 1). .PS …. Схема также является недорогим VCO (управляемым напряжением генератором), состоящим только из пяти компонентов.На рынке представлено много типов керамических конденсаторов для поверхностного монтажа. Детали становятся все меньше из-за нехватки места на плате, и …. Описание отсутствует … Основной VFC (преобразователь напряжения в частоту) на рисунке 1 содержит интегратор (IC1) и схему триггера Шмитта (IC2).Интегратор преобразует входное напряжение постоянного тока, VIN, в линейное линейное изменение напряжения, а триггер Шмитта устанавливает пределы …. Выходной кабель моего генератора функции / развертки 20 МГц свисал с боковой стороны рабочего места, зажим аллигатора завис над полом. Глубоко погрузившись в проект, я подвинул удлинитель на полу немного ближе, чтобы подключить цепь…. .. Эта схема преобразователя напряжения в частоту (VFC) использует 555 IC и 741 ОУ в качестве основных компонентов.Эта схема может генерировать колебания до 20 кГц. Напряжение на частоте очень полезно во многих ситуациях, таких как передача измерения температуры с использованием стандартного голосового радиопередатчика. Эта схема (см. Принципиальную схему) использует только два операционных усилителя CA3130, но производительность достаточно хорошая….. Вот принципиальная схема V / F преобразователя в отрицательном входном напряжении. Он использует преобразователь напряжения VFC32 в частоту. Этот VFC32 использовался в … Используя микросхему LM231 / 331, мы можем создать недорогой преобразователь напряжения в частоту, идеально подходящий для аналого-цифрового преобразования, преобразования частоты в напряжение, долгосрочный… Используя чип VFC110, мы можем построить высокочастотный преобразователь напряжения в частоту. Особенности этого чипа включают в себя возможность работы на высокой частоте, функцию отключения и встроенный прецизионный опорный сигнал 5 В. Эта точная ссылка может быть использована для …. Преобразователь частоты в напряжение преобразует частоты или импульсы в пропорциональную электрическую мощность, такую как напряжение или ток. Это важный инструмент для электромеханических измерений, где происходят повторяющиеся события. Таким образом, когда мы предоставляем частоту через схему преобразователя частоты в напряжение , она обеспечивает пропорциональный выход постоянного тока. Здесь мы используем KA331 IC для построения схемы преобразователя частоты в напряжение . KA331 — это преобразователь напряжения в частоту, который используется для создания простого недорогого аналого-цифрового преобразователя, но его также можно использовать как преобразователь частоты в напряжение. 8-контактный DIP IC может работать в широком диапазоне частот от 1 Гц до 100 КГц. Он также имеет широкий диапазон напряжения питания от 5 до 40 В. KA331 является эквивалентом популярного LM331. LM331 также может использовать эту схему F-V. Ниже приведена схема контактов и внутренняя схема KA331 , взятая из таблицы Основным компонентом схемы является KA331. Вход цепи подключен через конденсатор С1 емкостью 470 пФ, который дополнительно подключен к пороговому выводу KA331 (вывод 6). Резисторы R3 и R4 образуют цепь делителя напряжения, которая подключена к контакту 7 компаратора KA331. Конденсатор С3 и резистор R5 — это таймер RC, который обеспечивает необходимые колебания на контакте 5.Резистор R2 обеспечивает опорный ток через контакт 2. На цепь подается напряжение 15 В, которое подключено к контакту 8 KA331. Для расчета выходного напряжения цепи , формула — Где f на входе — частота, R L — резистор нагрузки, R S — резистор источника тока, R t и C t — резистор и конденсатор генератора RC. Поэтому для нашей схемы формула будет — В соответствии спецификации, то опорное напряжение KA331 является 1.89V . Итак, если мы обеспечим 500 Гц входного сигнала по цепи для получения выходного напряжения — Итак, когда частота 500 Гц приложена к цепи, схема обеспечит выходной сигнал 64 мВ. Здесь мы построили схему на макете . Для проверки схемы используются следующие инструменты — Цепь построена с использованием 1% металлических пленочных резисторов, и допуски на конденсаторы не принимаются во внимание. Температура в помещении во время испытаний составляла 22 градуса Цельсия. Для проверки схемы настольный источник питания установлен на выход 15 В. Генератор функций выдает приблизительно 500 Гц в виде прямоугольной волны. Для тех, кто не имеет доступа к генератору функций, может быть построена схема таймера с использованием классической ИС LM555 или Arduino для построения генератора функций. Тем не менее, приложение Android также может работать там, где сигналы генерируются через выход на наушники. Мультиметр подключен через выход, и диапазон выбран в милливольтах. Выход мультиметра показывает расчетное значение.Схема выдает выходной сигнал 64 мВ, когда на вход подается прямоугольная волна 500 Гц. Подробное рабочее видео дается в конце, где дается несколько входов, и выходное напряжение изменяется в соответствии с входным напряжением. Эта схема преобразователя частоты в напряжение может быть построена на печатной плате для повышения точности. Критическим участком схемы является RC генератор.Генератор RC должен быть расположен на небольшом расстоянии по ИС KA331. На большом расстоянии медный след может сдвинуть колебание, поскольку это добавит дополнительное сопротивление и также увеличит паразитную емкость. Требуется также правильное заземление. Преобразователь частоты в напряжение используется в измерениях и измерительных приборах, например, тахометр использует преобразователь частоты в напряжение для расчета скорости двигателя. Различные виды измерителей, спидометры также используют эту технику.
Преобразователи частоты в напряжение подходят для регуляторов скорости, tachometers , таймеры, датчики и переключатели.
FVC имеют встроенную, низкочастотную или программируемую фильтрацию. Интегральные фильтры пропускают некоторые частоты сигнала, но блокируют другие. Фильтры нижних частот имеют установленный порог. Сигналы ниже порога могут проходить, а сигналы выше блокируются. & Nbsp;
, Схема преобразователя частоты в напряжение
KA331 IC
Требуемый материал
Принципиальная схема
Работа частотной цепи
Vout = F вход х Опорное напряжение х (Р л / R S ) х (Р т х С т )
Vout = F вход х Опорное напряжение х (R 6 / Р 2 ) х (R 5 х С 3 )
Вут = 500 х 1,89 х (100 К / 100 К) х (6,8 К х 0,001 мкФ)
Вут = 500 х 1.89 x 1 x (6800k x 10 -8 )
Vout = 0,064 В или 64 мВ
Испытание частоты до цепи напряжения
Улучшения
Приложения
