Программа Сервисный Центр
0

Недорогой ПНЧ с хорошей линейностью и широким динамическим диапазоном


Предлагается недорогая схема преобразователя напряжение-частота (ПНЧ) с хорошими характеристиками. Все компоненты для схемы вы можете за несколько долларов купить в ближайшем магазине электроники.
 
'Недорогой
Рисунок 1. Из трех недорогих микросхем и нескольких пассивных компонентов можно собрать ПНЧ с хорошей линейностью, скоростью и динамическим диапазоном.
Схема имеет большое входное сопротивление, работает от однополярного источника питания и может непосредственно подключаться к микроконтроллерам. Нелинейность ПНЧ не превышает 0.1%, вплоть до частоты 700 кГц, а динамический диапазон равен 60 дБ. Схема состоит из интегратора, компаратора и ждущего мультивибратора (Рисунок 1). Выходная частота пропорциональна входному напряжению:
'Недорогой
, где VCC – напряжение питания, равное 5 В,
tOS – длительность импульса мультивибратора, определяемая выражением tOS=0.7×ROS×COS. Напряжение питания VCC должно быть отфильтрованным и хорошо стабилизированным, так как при изменении VCC наклон характеристики преобразования также изменяется. Элементы интегратора CINT и RINT в выражение для tOS не входят, поэтому они не должны быть ни стабильными, ни прецизионными. Однако, и это очень важно, конденсатор CINT должен иметь небольшой коэффициент диэлектрической абсорбции.
Недорогой ПНЧ с хорошей линейностью и широким динамическим диапазоном
Рисунок 2. Поскольку амплитуда импульса превышает входное напряжение, ток, протекающий через CINT, меняет направление, и конденсатор частично разряжается.
Для того чтобы ПНЧ гарантированно начинал генерировать импульсы при любом входном напряжении, сделана схема запуска, состоящая из времязадающей цепи R1, C1, R2 и интегрального ключа S1. После включения питания ключ остается открытым в течение приблизительно 1 с, давая возможность конденсатору CINT полностью разрядиться. После открывания ключа S1 конденсатор CINT начинает заряжаться фиксированным током, величина которого прямо пропорциональна входному напряжению. В результате на выходе интегратора образуется нарастающее пилообразное напряжение. В момент, когда это напряжение достигает порогового уровня триггера Шмитта на входе 1B микросхемы IC2, последняя генерирует одиночный импульс. Поскольку амплитуда импульса превышает входное напряжение, ток, протекающий через CINT, меняет направление, и конденсатор частично разряжается (Рисунок 2). После окончания импульса выходное напряжение интегратора вновь начинает линейно нарастать, и цикл повторяется. Благодаря триггеру Шмитта, встроенному на вход микросхемы ждущего мультивибратора IC2, отпадает необходимость в отдельном компараторе. Для многих приложений какая-либо дополнительная настройка ПНЧ не требуется. Масштаб преобразования, можно менять, руководствуясь Таблицей 1, с помощью подстроечного резистора, составляющего часть ROS.
Таблица 1. Характеристики ПНЧ для различных диапазонов выходных частот
Максимальная
частота
Длительность
tOS
ROS CINT Ошибка
линейности
(кГц) (мкс) (кОм) (пФ) (% от полной шкалы)
50 8 57.2 400 ±0.044
100 4 28.6 200 ±0.056
200 2 14.2 100 ±0.021
400 1 7.15 50 ±0.031
600 0.67 4.77 33 ±0.066
800 0.5 3.58 25 ±0.11
1000 0.4 2.86 20 ±0.42
Варьируя значения CINT и ROS, можно управлять диапазоном выходных частот ПНЧ. От диапазона существенным образом зависит линейность схемы. В таблице приведены значения ошибки линейности в процентах от полной шкалы, определявшейся по результатам измерений одиннадцати равноотстоящих значений входного напряжения в диапазоне от 2 мВ до 2 В. Ссылки Williams, Jim, «0.02% V/F converter consumes only 26 μA,» EDN, July 4, 1996. Williams, Jim, «1-Hz to 100-MHz VFC features 160-dB dynamic range,» EDN, Sept 1, 2005, pg 82. «LM231A/LM231/LM331A/LM331 precision voltage-to-frequency converters,» National Semiconductor, April 2006. Pease, Robert A, «Wide-Range Current-to-Frequency converters,» AN-240, National Semiconductor, May 1980. Pease, Robert A, «New Phase- Locked-Loops Have Advantages as Frequency-to-Voltage Converters (and more),» AN-210, National Semiconductor, April 1979.
На английском языке: Inexpensive VFC features good linearity and dynamic range

По материалам сайта www.rlocman.ru

 
 
Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии в данной новости.
 
Обратная связь

Наши партнеры

 

Опросы

Есть ли справедливость в жизни?
Конечно есть, уверен!
Вроде как должна быть, но...
Затрудняюсь ответить...
Какая справедливость? О чем Вы?
Эх.., нет правды на свете!

 

Облако тегов

Требуется для просмотраFlash Player 9 или выше.

Показать все теги
 

Календарь публикаций

«    Декабрь 2016    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
 
 

Архив новостей

Декабрь 2016 (1)
Ноябрь 2016 (42)
Октябрь 2016 (34)
Сентябрь 2016 (38)
Август 2016 (34)
Июль 2016 (36)
 
Наверх Сервисные мануалы Даташиты Ремонт LCD, ЖК телевизоров LG Samsung Скрипт программы "Сервисный центр"