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%.

Схема простого линейного преобразователя напряжение - частота на таймере серии 555 и операционном усилителе модели 741

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.

График зависимости частоты от напряжения

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

Рейтинг@Mail.ru