A feszültségátalakító áramkörének frekvenciája

A feszültségváltó frekvenciája átalakítja a frekvenciákat vagy impulzusokat az arányos elektromos kimenetre, például feszültségre vagy áramra. Fontos eszköz az elektromechanikus mérésekhez, ahol ismételt események történnek. Tehát, ha frekvenciát adunk át a frekvencia-feszültség átalakító áramkörön, akkor az arányos DC kimenetet biztosít. Itt a KA331 IC- t használjuk frekvencia-feszültség átalakító áramkör felépítéséhez.

KA331 IC

A KA331 egy feszültség-frekvencia átalakító, amelyet egyszerű, olcsó analóg-digitális átalakító készítésére használnak, de frekvencia-feszültség-átalakítóként is használható. A 8 tűs DIP IC a sávszélesség széles tartományában, 1Hz és 100 KHz között működhet. A tápfeszültség széles tartománya van, 5 V és 40 V között. A KA331 megfelel a népszerű LM331-nek. Az LM331 ezt az F-V áramkört is használhatja.

Az alábbiakban a KA331 tűdiagramja és belső áramköre található az adatlapból,

Szükséges anyag

1. KA331 IC - 1db
2. .01uF kerámia kondenzátor - 1db
3. 470pF kerámia kondenzátor - 1db
4. 1uF 16V névleges elektrolit kondenzátor
5. 10k ellenállás 1% -os stabilitással MFR - 2db
6. 100k ellenállás 1% -os stabilitással MFR - 2db
7. 68k-os ellenállás 1% -os stabilitási besorolással MFR - 1db
8. 6,8k-os ellenállás 1% -os stabilitási besorolással MFR - 1db
9. Kenyérlemez
10. 15 V-os tápegység
11. Egyszálú huzal
12. Frekvenciagenerátor vagy funkciógenerátor az áramkör ellenőrzéséhez.

Sematikus ábrája

A feszültség-áramkör frekvenciájának működése

Az áramkör fő eleme a KA331. Az áramkör bemenete egy 470pF C1 kondenzátoron keresztül van összekötve, amely tovább csatlakozik a KA331 küszöbcsapjához (6. érintkező). Az R3 és R4 ellenállás alkotja a feszültségosztó áramkört, amely a KA331 7. összehasonlító PIN-jéhez csatlakozik. A C3 kondenzátor és az R5 ellenállás az RC időzítő, amely biztosítja a szükséges oszcillációt az 5 csapon. Az R2 ellenállás biztosítja a referenciaáramot a 2 csapon keresztül. Az áramkört 15 V feszültséggel látják el, amely a KA331 8. érintkezőjén keresztül csatlakozik.

Az áramkör kimeneti feszültségének kiszámításához a képlet -

Vout = f _bemenet x Referenciafeszültség x (R _L / R _S) x (R _t x C _t)

Ahol f _bemenet a frekvencia, R _L a terhelési ellenállás, R _S az áramforrás ellenállása, R _t és C _t az RC oszcillátor ellenállása és kondenzátora.

Ezért az áramkörünkre a képlet a következő lesz:

Vout = f _bemenet x Referenciafeszültség x (R ₆ / R ₂) x (R ₅ x C ₃)

Az adatlap szerint a KA331 referenciafeszültsége 1,89V. Tehát, ha 500 Hz bemeneti jelet adunk az áramkörön a kimeneti feszültség megszerzéséhez -

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 vagy 64mV

Tehát, ha egy 500 Hz-es frekvenciát alkalmaznak az áramkörön, az áramkör 64 mV kimenetet szolgáltat.

Itt felépítettük az áramkört a kenyérlapon.

A feszültség-áramkör frekvenciájának tesztelése

Az áramkör teszteléséhez a következő eszközöket kell használni:

1. Tudományos PSD3205 pad tápegység.
2. Metravi FG3000 funkciógenerátor.
3. UNI-T UT33D multiméter.

Az áramkört 1% fémréteg-ellenállással építik fel, és a kondenzátorok tűréseit nem veszik figyelembe. A szobahőmérséklet 22 Celsius fok volt a vizsgálat során.

Az áramkör teszteléséhez a pad tápellátását a 15 V kimenetre kell állítani.

A Funkciógenerátor kb. 500 Hz-t biztosít négyzethullámú kimenetként.

Azok számára, akiknek nincs hozzáférésük a funkciógenerátorhoz, időzítő áramkört lehet létrehozni a klasszikus LM555 IC használatával, vagy Arduino is használható funkciógenerátor felépítésére. Az Android alkalmazás azonban ott is működhet, ahol a fejhallgató kimenetén keresztül jelek keletkeznek.

A többmérő a kimeneten keresztül csatlakozik, és a tartományt mili voltként választják meg.

A multiméter kimenete a kiszámított értéket mutatja. Az áramkör 64 mV kimenetet ad, ha a bemeneten 500 Hz-es négyzethullámot táplálnak.

A részletes munkavideót a végén adjuk meg, ahol több bemenet adható meg, és a kimeneti feszültség megváltozik a bemeneti feszültség arányában.

Fejlesztések

Ez a frekvencia-átalakító áramkör a nagyobb pontosság érdekében egy NYÁK-ra építhető. Az áramkör kritikus szakasza az RC oszcillátor. Az RC oszcillátort szoros távolságban kell elhelyezni a KA331 IC-n. Nagy távolságban a réz nyom elmozdíthatja az oszcillációt, mivel további ellenállást eredményez, és hozzájárul a kóbor kapacitáshoz is. Szükség van a megfelelő alapsíkra is.

Alkalmazások

A feszültségváltó frekvenciáját használják a mérésekben és a műszerekben, például a fordulatszámmérő a frekvenciafeszültség átalakítót használja a motor fordulatszámának kiszámításához. Különböző mérőórák, a sebességmérők is ezt a technikát használják.