LM331频率电压变换器课设
报告
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:变换器 电压 频率 报告 LM331 频率电压变换芯片
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篇一:频率电压变换器实验报告
频率/电压变换器实验报告
一:已知条件与技术指标
(1)本次设计函数发生器采用实验台的函数波形发生器。确定可调范围设在200Hz----2000Hz,在调试过程中,挑选中间的几个值进行测试。
(2)F/V变换采用集成块LM331构成的典型电路。通过参考书和报告上的指导书确定相关参数,测定输出的电压范围。
(3)反相器采用比例为-1,通过集成芯片OP07实现。
(4)反相加法器同样用芯片OP07实现,通过调节VR的大小。使输出的电压在1-5V。
(5)采用+ -12V电源供电。 二:电路原理 系统构成的主要流程图
参考电压VR
4、
分析
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并计算主要元件参数值
(1) F/V转换部分:(?)LM331的内部原理图
+VCC
R?脚是输出端(恒流源输出),?脚为输入端(输入脉冲链),?脚接
比较电平. 工作过程及工作波形如图所示:
V
CC
p-p
s
1
t
vct
2/3VCC
v
CL
V0
图5-1-2
当输入负脉冲到达时,由于?脚电平低于?脚电平,所以S=1(高电平),=0
(低电平)。此时放电管T截止,于是Ct由VCC经Rt充电,其上电压VCt按指数规律增大。与此同时,电流开关S使恒流源I与?脚接通,使CL充电,VCL按线性增大(因为是恒流源对CL充电)。
经过1.1RtCt的时间,VCt增大到2/3VCC时,则R有效(R=1,S=0), =0,Ct、CL再次充电。然后,又经过1.1RtCt的时间返回到Ct、CL放电。 以后就重复上面的过程,于是在RL上就得到一
个直流电压Vo(这与电源的整流滤波原理类似),并且Vo与输入脉冲的重复频率fi成正比。 CL的平均充电电流为i×(1.1RtCt)×fi CL的平均放电电流为Vo/RL 当CL充放电平均电流平衡时,得:
Vo=I×(1.1RtCt)×fi×RL
式中I是恒流电流,I=1.90V/RS
式中1.90V是LM331内部的基准电压(即2脚上的电压)。 于是得:
Vo?2.09
RL
RtCtfi RS
可见,当RS、Rt、Ct、RL一定时,Vo正比于fi,显然,要使Vo与fi之间的关系保持精确、稳定,则上述元件应选用高精度、高稳定性的。
对于一定的fi,要使Vo为一定植,可调节RS的大小。恒流源电流I允许在10?A~500?A范围内调节,故RS可在190kΩ~3.8 kΩ范围内调节。一般RS在10kΩ左右取用。
(?)LM331用作FVC的典型电路 LM331用作FVC的电路如图5-1-3所示:
fi
lo
Rx?
VCC?2
0.2mA
在此,VCC=12V
所以 Rx=50kΩ 取 Rx=51 kΩ
Vo?2.09
RL
RtCtfi RS
取 RS=14.2 kΩ 则 Vo=fi×10 –3V
由此得Vo与fi在几个特殊 频率上的对应关系如下表所示。
篇二:利用LM331进行频率电压转换
.ffff5.1频率/电压变换器* 一、概述
本课题要求熟悉集成频率——电压变换器LM331的主要性能和一种应用; 熟练掌握运算放大器基本电路的原理,并掌握它们的设计、测量和调整方法。 二、技术要求
当正弦波信号的频率fi在200Hz~2kHz范围内变化时,对应输出的直流电压Vi在1~5V范围内线形变化;
正弦波信号源采用函数波形发生器的输出(见课题二图5-2-3); 采用?12V电源供电. 三、设计过程 1(
方案
气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载
选择
可供选择的方案有两种,它们是:
1用通用型运算放大器构成微分器,其输出与输入的正弦信号频率成正比. ?
2直接应用F/V变换器LM331,其输出与输入的脉冲信号重复频率成正比. ?
2种方案的性能价格比较高,故本课题用LM331实现. 因为上述
第?
LM331的简要工作原理
LM331的管脚排列和主要性能见附录
LM331既可用作电压――频率转换(VFC) 可用作频率――电
压转换(FVC)
LM331用作FVC时的原理框如图5-1-1所示.
+VCC
R1脚是输出端(恒流源输出),?6脚为输入端(输入脉冲链),?7脚
接比较电平. 此时,?
工作过程(结合看图5-1-2所示的波形)如下:
V
CC
p-p
s
1
t
vct
2/3VCC
v
CL
V0
图5-1-2
6脚电平低于?7脚电平,所以S=1(高电平),=0(低电平) 当输入负脉冲到达时,由于?。
此时放电管T截止,于是Ct由VCC经Rt充电,其上电压VCt按指数规律增大。与此同时,
1脚接通,电流开关S使恒流源I与?使CL充电,VCL按线性增大(因为是恒流源对CL充电)。 经过1.1RtCt的时间,VCt增大到2/3VCC时,则R有效(R=1,S=0), =0,Ct、CL再次充电。然后,又经过1.1RtCt的时间返回到Ct、CL放电。
以后就重复上面的过程,于是在RL上就得到一个直流电压Vo(这与电源的整流滤波原理类似),并且Vo与输入脉冲的重复频率fi成正比。 CL的平均充电电流为i×(1.1RtCt)×fi CL的平均放电电流为Vo/RL
当CL充放电平均电流平衡时,得 Vo=I×(1.1RtCt)×fi×RL
式中I是恒流电流,I=1.90V/RS
式中1.90V是LM331内部的基准电压(即2脚上的电压)。 于是得Vo?2.09
RL
RtCtfi RS
可见,当RS、Rt、Ct、RL一定时,Vo正比于fi,显然,要使Vo与fi之间的关系保持精确、稳定,则上述元件应选用高精度、高稳定性的。
对于一定的fi,要使Vo为一定植,可调节RS的大小。恒流源电流I允许在10?A~5
00?A范围内调节,故RS可在190kΩ~3.8 kΩ范围内调节。一般RS在10kΩ左右取用。 2(LM331用作FVC的典型电路
LM331用作FVC的电路如图5-1-3所示。
fi
lo
Rx?
VCC?2
0.2mA
在此,VCC=12V
所以 Rx=50kΩ取 Rx=51 kΩ
Vo?2.09
RL
RtCtfi RS
取 RS=14.2 kΩ 则 Vo=fi×10 –3V
由此得Vo与fi在几个特殊 频率上的对应关系如表5-1-1所示。表5-1-1Vo和fi的 关系
6脚上的。?6脚上要求的触发电压是脉冲,图5-1-3中fi是经过微分电路470pF和10 kΩ加到
?
所以图5-1-3中的fi应是方波。 整机方框图和整机电路图 整机
方框图如图5-1-4所示。
0=1~5V
图5-1-4参考电压VR
函数波形发生器输出的正弦波比较器变换成方波。方波经F/V变换器变换成直流电压。直流正电压经反相器变成负电压,再与参考电压VR通过反相加法器得到符合技术要求的Vo。 整机电路如5-1-5所示。
EE
图5-1-5
反相器和反相加法器的设计计算
函数波形发生器,比较器电路的设计计算分别见课题二 和有关实验。 以上介绍了F/V变换器,下面介绍反相器和反相加法器。 1反相器 ?
反相器的电路如图5-1-6所示。
+VCC
100k
Vo1
Vi1
图5-1-6
篇三:基于LM331频率电压转换器电路设计
基于LM331频率电压转换器电路设计
LM331基本上是从国家半导体精密电压频率转换器。该集成电
路具有手像应用模拟到数字的转换,长期一体化,电压频率转换,频率电压转换。宽动态范围和出色的线性度,使适合上述应用的IC,这里的LM331作为电压转换器转换成一个成比例的电压,这是非常线性的输入频率与输入频率的频率有线。电压转换的频率达到差分输入频率使用电容C3和电阻R7,和由此产生的脉冲序列喂养的PIN6的IC(阈值)。在PIN6负由此产生的脉冲序列的边缘,使得内建说明
LM331基本上是从国家半导体精密电压频率转换器。该集成电路具有手像应用模拟到数字的转换,长期一体化,电压频率转换,频率电压转换。宽动态范围和出色的线性度,使适合上述应用的IC,这里的LM331作为电压转换器转换成一个成比例的电压,这是非常线性的输入频率与输入频率的频率有线。电压转换的频率达到差分输入频率使用电容C3和电阻R7,和由此产生的脉冲序列喂养的PIN6的IC(阈值)。在PIN6负由此产生的脉冲序列的边缘,使得内建的比较器电路,触发定时器电路。在任何时刻,电流流过的电流输出引脚(引脚6)将输入频率和定时元件(R1和C1)的值成正比 。因此,输入频率(FIN)成正比的电压(VOUT)将可在负载电阻R4 。 电路图
注意事项
该电路可组装在一个VERO板上。
我用15V直流电源电压(+ VS),同时测试电路。
LM331可从5至30V DC之间的任何操作。
R3的值取决于电源电压和方程是R3 =(VS - 2V)/(2毫安)。根据公
式,VS = 15V,R3 = 68K。
输出电压取决于方程,VOUT =((R4)/(R5 + R6))* R1C1 * 2.09V *翅。壶R6可用于校准电路。