Įtampos keitiklio grandinės dažnis

Įtampos keitiklio dažnis konvertuoja dažnius ar impulsus į proporcingą elektros išėjimą, pvz., Įtampą ar srovę. Tai yra svarbi elektromechaninių matavimų priemonė, kai vyksta pakartotiniai įvykiai. Taigi, kai mes suteiksime dažnį nuo dažnio iki įtampos keitiklio grandinės, tai suteiks proporcingą nuolatinės srovės išėjimą. Čia mes naudojame KA331 IC, kad sukurtume dažnio ir įtampos keitiklio grandinę.

KA331 IC

KA331 yra įtampos į dažnio keitiklį, naudojamas paprastam pigiam analoginio ir skaitmeninio keitiklio gamybai, tačiau jis taip pat gali būti naudojamas kaip dažnio ir įtampos keitiklis. 8 kontaktų DIP IC gali veikti plačiame pralaidumo diapazone nuo 1Hz iki 100 KHz. Jis taip pat turi platų maitinimo įtampos diapazoną nuo 5V iki 40V. KA331 yra lygiavertis populiariam LM331. LM331 taip pat gali būti naudojama ši F – V grandinė.

Žemiau yra KA331 kaiščių schema ir vidinė grandinė, paimta iš duomenų lapo,

Reikalinga medžiaga

1. KA331 IC - 1vnt
2. .01uF keraminis kondensatorius - 1vnt
3. 470pF keraminis kondensatorius - 1vnt
4. 1uF elektrolitinis kondensatorius su 16 V reitingu
5. 10k rezistorius su 1% stabilumo reitingu MFR - 2vnt
6. 100k rezistorius su 1% stabilumo reitingu MFR - 2vnt
7. 68k rezistorius su 1% stabilumo reitingu MFR - 1vnt
8. 6,8k rezistorius su 1% stabilumo reitingu MFR - 1vnt
9. Bandomoji Lenta
10. 15 V maitinimo šaltinis
11. Vienos gijos viela
12. Dažnio generatorius arba funkcijų generatorius, skirtas patikrinti bendrą grandinę.

Schema

Dažnio ir įtampos grandinės veikimas

Pagrindinis grandinės komponentas yra KA331. Grandinės įėjimas yra sujungtas per 470pF kondensatorių C1, kuris toliau sujungtas su KA331 slenksčio kaiščiu (6 kaištis). Rezistoriai R3 ir R4 formuoja įtampos daliklio grandinę, kuri yra prijungta prie KA331 palyginimo PIN 7. Kondensatorius C3 ir rezistorius R5 yra RC laikmatis, užtikrinantis reikiamą svyravimą per kaištį 5. Rezistorius R2 teikia atskaitos srovę per kaištį 2. Kontūras tiekiamas su 15 V įtampa, kuri yra sujungta per KA331 kaištį 8.

Norėdami apskaičiuoti grandinės išėjimo įtampą, formulė yra -

Vout = f _įėjimas x etaloninė įtampa x (R _L / R _S) x (R _t x C _t)

Kur f _įvestis yra dažnis, R _L yra apkrovos rezistorius, R _S yra srovės šaltinio rezistorius, R _t ir C _t yra RC osciliatoriaus rezistorius ir kondensatorius.

Todėl mūsų grandinei formulė bus -

Vout = f _įėjimas x etaloninė įtampa x (R ₆ / R ₂) x (R ₅ x C ₃)

Kaip per lape, The nuoroda įtampa KA331 yra 1.89V. Taigi, jei mes pateiksime 500 Hz įvesties signalą visoje grandinėje, kad gautume išėjimo įtampą -

Vout = 500 x 1,89 x (100k / 100k) x (6,8kx 0,001uf) Vout = 500 x 1,89 x 1 x (6800k x 10 ^-8) Vout = 0,064V arba 64mV

Taigi, kai grandinėje naudojamas 500 Hz dažnis, grandinė suteiks 64 mV išėjimą.

Čia mes sukonstravome grandinę ant duonos lentos.

Įtampos grandinės dažnio bandymai

Norėdami išbandyti grandinę, naudojami šie įrankiai:

1. Mokslinis PSD3205 stendo maitinimas.
2. „Metravi FG3000“ funkcijų generatorius.
3. UNI-T UT33D multimetras.

Grandinė sukonstruota naudojant 1% metalinių plėvelių rezistorius ir neatsižvelgiama į kondensatorių tolerancijas. Bandymo metu kambario temperatūra buvo 22 laipsniai Celsijaus.

Norėdami patikrinti grandinę, stendo maitinimas yra nustatytas 15 V išėjime.

Funkcijų generatorius teikia maždaug 500 Hz kvadratinės bangos išėjimą.

Tiems, kurie neturi prieigos prie funkcijų generatoriaus, laikmačio grandinė gali būti sukonstruota naudojant klasikinį LM555 IC, arba „Arduino“ taip pat gali būti naudojama funkcijų generatoriui sukurti. Tačiau „Android“ programa taip pat gali veikti ten, kur signalai generuojami per ausinių išvestį.

Keli matuokliai yra prijungti prie išėjimo, o diapazonas parenkamas kaip mili voltų.

Multimetro išvestis rodo apskaičiuotą vertę. Grandinė yra suteikiant 64 mV galingumą, kai 500 Hz stačiakampės bangos yra tiekiamas per įvesties.

Išsami darbo vaizdo yra skiriamas tuo tikslu, kai kelis įėjimai yra suteiktas, ir išėjimo įtampa yra pakeistos po įėjimo įtampa santykis.

Patobulinimai

Ši dažnio ir įtampos keitiklio grandinė gali būti sukonstruota ant PCB, kad būtų geriau. Kritinė grandinės dalis yra RC osciliatorius. RC osciliatorių reikia pastatyti iš arti KA331 IC. Tolimoje distancijoje vario pėdsakai gali nukreipti svyravimus, nes tai padidins papildomą pasipriešinimą ir padidins klajojančią talpą. Taip pat reikalinga tinkama įžeminimo plokštuma.

Programos

Dažnis į įtampos keitiklį naudojamas matuojant ir matuojant, pavyzdžiui, tachometras naudoja dažnio ir įtampos keitiklį, kad apskaičiuotų variklio greitį. Skirtingo dydžio matuokliai, spidometrai taip pat naudoja šią techniką.