Įtampa į dažnio keitiklį naudojant ad654

Įtampos ir dažnio keitiklis (VFC) yra osciliatorius, kuris išleidžia kvadratinę bangą, kurios dažnis yra tiesiškai proporcingas jo įėjimo įtampai. Išvesties kvadratinė banga gali būti tiesiogiai tiekiama į mikrovaldiklio skaitmeninį kaištį, kad būtų galima tiksliai išmatuoti nuolatinės įėjimo įtampą, o tai reiškia, kad įėjimo įtampą galima išmatuoti naudojant 8051 arba bet kurį kitą mikrovaldiklį, kuriame nėra įmontuoto ADC.

VFC dažnai klaidinamas su įtampos valdomu osciliatoriumi (VCO), tačiau VFC turi daug privalumų ir patobulintų veikimo specifikacijų, kurių (VCO) nėra, pvz., Dinaminis diapazonas, maža tiesiškumo paklaida, stabilumas esant temperatūrai ir maitinimo įtampai ir daug daugiau. Atvirkščiai, VFC taip pat yra dažnio ir įtampos keitimo būdas, kurį mes jau pademonstravome ankstesnėje pamokoje.

Čia IC AD654 šioje grandinėje naudojamas operacijai parodyti, kuri yra dažnio keitiklio monolitinė įtampa. Osciloskopas taip pat naudojamas išvesties kvadratinei bangai parodyti.

IC AD654

AD654 yra įtampos į dažnio keitiklį IC ir tiekiamas 8 kontaktų DIP pakuotėje. Jį sudaro įvesties stiprintuvas, labai tikslus įmontuotas osciliatorius ir didelės srovės atviro kolektoriaus išvesties tvarkyklė, leidžianti IC valdyti iki 12 TTL apkrovų, optronus, ilgus kabelius ar panašias apkrovas ir gali būti valdoma tarp (5-30) voltų. Kitas dalykas, kurį reikia paminėti, yra tai, kad skirtingai nuo kitų IC, AD654 IC išleidžia kvadratinę bangą, todėl mikrovaldikliui lengva matuoti rodmenis. Keletas įdomiausių žemiau išvardytų šios lusto savybių.

Funkcijos:

• Plati įėjimo įtampa ± 30 V
• Visos skalės dažnis iki 500 kHz
• Didelė įėjimo varža 125MΩ,
• Mažas dreifas (4 µV / ° C)
• 2,0 mA ramybės srovė
• Mažas poslinkis 1 mV
• Minimalus išorinių komponentų reikalavimas

Būtini komponentai

Sl. Nr	Dalys	Tipas	Kiekis
1	AD654	IC	1
2	LM7805	Įtampos reguliatoriaus IC	1
3	1000 pF	Kondensatorius	1
4	0,1 uF	Kondensatorius	1
5	470uF, 25V	Kondensatorius	1
6	10 tūkst., 1 proc.	Rezistorius	4
7	Potenciometras, 10K	Kintamas rezistorius	1
8	Maitinimo blokas	12 V, DC	1
9	Vieno matuoklio viela	Bendrasis	6
10	Bandomoji Lenta	Bendrasis	1

Schema

Šios įtampos ir dažnio keitiklio schemos schema paimta iš duomenų lapo ir buvo pridėta keletas išorinių komponentų, kad būtų galima modifikuoti šios demonstracijos grandinę

Ši grandinė yra sukonstruota ant be lydmetalio plokštės su schemoje parodytais komponentais. Demonstravimo tikslais į stiprintuvo įvesties skyrių pridedamas potenciometras, kad būtų galima pakeisti įėjimo įtampą, ir mes galime stebėti išėjimo pokyčius.

Atkreipkite dėmesį! Visi komponentai dedami kuo arčiau, kad sumažėtų parazitinės talpos induktyvumas ir atsparumas.

Kaip veikia įrenginys?

Vidinis operacinis stiprintuvas naudojamas kaip įvestis, ir jis yra skirtas konvertuoti įėjimo įtampą į variklio srovę NPN sekėjui, kai tiekiama 1mA pavaros srovė į srovę į dažnio keitiklį. Jis įkrauna išorinį laiko kondensatorių ir ši schema osciliatoriui suteikia netiesiškumą per visą įtampos diapazoną nuo 100 nA iki 2mA. Ši išvestis taip pat patenka į išvesties tvarkyklę, kuri yra tik NPN galios tranzistorius su atviru kolektoriumi, iš kurio galime gauti išvestį

Skaičiavimai

Teoriškai apskaičiuojant grandinės išėjimo dažnį, galima naudoti šią formulę

Fout = Vin / 10 * Rt * Ct

Kur,

• Fout yra išėjimo dažnis
• Vin yra grandinės įėjimo įtampa,
• Rt yra RC osciliatoriaus rezistorius
• Ct yra Rc osciliatoriaus kondensatorius

Pavyzdžiui,

• VIN būti 0,1 V, arba 100mV
• Rt yra 10000K arba 10K
• CT būti 0.001uF arba 1000pF

Fout = 0,1 / (10 * 10 * 0,001) Fout = 1 KHz

Taigi, jei 0,1 V, taikomas prie grandinės įėjimo gausime 1 kHz į produkcijos

Įtampos ir dažnio keitiklio bandymai

Norėdami patikrinti grandinę, naudojami šie įrankiai

1. 12 V jungiklio režimo maitinimas (SMPS)
2. „Meco 108B +“ multimetras
3. Hantech 600BE USB kompiuterio osciloskopas

Kontrolei sukurti naudojami 1% metalinių plėvelių rezistoriai ir neatsižvelgiama į kondensatorių toleranciją. Bandymo metu kambario temperatūra buvo 22 laipsniai Celsijaus

Patikrinkite sąranką

Kaip matote, nuolatinės įėjimo įtampa yra 11,73 V

Ir įtampa IC įvesties kaištyje yra 104,8 mV

Čia galite pamatyti, kaip mano DSO išvestis yra 1 045 kHz.

Žemiau pateikiamas išsamus darbo grandinės vaizdo įrašas, kuriame buvo pateikti keli įėjimai ir dažnis pakeistas įvesties įtampos santykiu.

Tolesnis tobulinimas

Padarant grandinę PCB, galima pagerinti stabilumą, taip pat tikslumui pagerinti gali būti naudojami rezistoriai ir kondensatoriai, kurių tolerancija yra 0,5%. Svarbiausia šios grandinės dalis yra RC osciliatoriaus sekcija, todėl RC osciliatorius turi būti pastatytas kuo arčiau įvesties kaiščių, kitaip, paleidžiant PCB pėdsakų talpą ir varžą, arba komponentas gali sumažinti grandinės tikslumą.

Programos

Tai labai naudingas IC ir gali būti naudojamas daugeliui programų, kai kurios iš jų yra išvardytos žemiau

• AD654 VFC kaip ADC
• Dažnio dubleris
• Temperatūros jutiklis su termoelementu
• Įtempimo matuoklis
• Funkcijų generatorius
• Savarankiškas tikslus laikrodis

Tikiuosi, kad šis straipsnis jums patiko ir iš jo sužinojote kažką naujo. Jei turite kokių nors abejonių, galite paklausti toliau pateiktų komentarų arba pasinaudoti mūsų forumais išsamiai diskusijai.