Коло претварача фреквенције у напон

Претварач фреквенције у напон претвара фреквенције или импулсе у пропорционални електрични излаз као што су напон или струја. Важан је алат за електромеханичка мерења тамо где се понављају догађаји. Дакле, када пружимо фреквенцију у кругу претварача фреквенције у напон, то ће дати пропорционални излаз једносмерне струје. Овде користимо КА331 ИЦ за изградњу кола претварача фреквенције у напон.

КА331 ИЦ

КА331 је претварач напона у фреквенцију који се користи за израду једноставног јефтиног аналогно-дигиталног претварача, али се такође може користити и као претварач фреквенције у напон. 8-пински ДИП ИЦ може радити у широком опсегу пропусног опсега од 1Хз до 100 КХз. Такође има широк опсег напона напајања од 5В до 40В. КА331 је еквивалент популарном ЛМ331. ЛМ331 се такође може користити у овом кругу од Ф до В.

Испод је пин дијаграм и унутрашњи круг КА331 преузет из листа са подацима,

Потребан материјал

1. КА331 ИЦ - 1ком
2. .01уФ керамички кондензатор - 1ком
3. 470пФ керамички кондензатор - 1ком
4. 1уФ електролитски кондензатор са номиналном напоном 16В
5. 10к отпорник са 1% оценом стабилности МФР - 2ком
6. 100к отпорник са 1% оценом стабилности МФР - 2ком
7. Отпорник од 68к са 1% оценом стабилности МФР - 1ком
8. Отпорник 6.8к са 1% оценом стабилности МФР - 1ком
9. Бреадбоард
10. Напајање од 15В
11. Једножична жица
12. Генератор фреквенције или генератор функција за проверу укупног кола.

Шематски приказ

Рад круга фреквенције и напона

Главна компонента кола је КА331. Улаз кола је повезан преко кондензатора Ц1 од 470пФ, који је даље повезан са граничним пином КА331 (пин 6). Отпорници Р3 и Р4 формирају круг делитеља напона који је повезан са упоредним ПИН-ом 7 КА331. Кондензатор Ц3 и отпорник Р5 су РЦ тајмер који пружа потребне осцилације преко пина 5. Отпорник Р2 даје референтну струју преко пина 2. Коло се напаја напоном од 15 в који је повезан преко пина 8 КА331.

За израчунавање излазног напона кола, формула је -

Воут = ф _улаз к Референтни напон к (Р _Л / Р _С) к (Р _т к Ц _т)

Где је ф _улаз фреквенција, Р _Л је отпорник оптерећења, Р _С отпорник извора струје, Р _т и Ц _т отпорник и кондензатор РЦ осцилатора.

Стога ће за наш круг формула бити -

Воут = ф _улаз к Референтни напон к (Р ₆ / Р ₂) к (Р ₅ к Ц ₃)

Према техничком листу, референтни напон КА331 је 1,89В. Дакле, ако обезбедимо 500 Хз улазног сигнала кроз коло да бисмо добили излазни напон -

Воут = 500 к 1,89 к (100к / 100к) к (6,8кк 0,001уф) Воут = 500 к 1,89 к 1 к (6800к к 10 ^-8) Воут = 0,064В или 64мВ

Дакле, када се фреквенција 500 Хз примени преко кола, коло ће пружити излаз од 64 мВ.

Овде смо конструисали склоп на плочи.

Испитивање круга фреквенције и напона

За тестирање кола користе се следећи алати -

1. Научно напајање са клупе ПСД3205.
2. Метрави ФГ3000 генератор функције.
3. УНИ-Т УТ33Д мултиметар.

Коло је направљено помоћу 1% металних отпорника и толеранције кондензатора се не узимају у обзир. Током испитивања собна температура је била 22 степена Целзијуса.

Да би се испитало коло, напајање са клупе постављено је на излаз 15В.

Генератор функција даје приближно 500 Хз као излаз квадратног таласа.

За оне који немају приступ функцијском генератору, тајмерско коло се може направити помоћу класичног ЛМ555 ИЦ или се Ардуино такође може користити за изградњу генератора функција. Међутим, Андроид апликација такође може да ради тамо где се сигнали генеришу кроз излаз за слушалице.

Мултиметар је повезан преко излаза и опсег је одабран као миливолт.

Излаз мултиметра приказује израчунату вредност. Коло даје 64 мВ излаз када је од 500 Хз квадратни вал испоручује преко улаза.

Детаљно ради Видео је дат на крају, где су дати више улаза и излазни напон је промењен у односу на улазног напона.

Побољшања

Овај круг претварача фреквенције у напон може се конструисати на ПЦБ-у ради веће тачности. Критични пресек кола је РЦ осцилатор. РЦ осцилатор мора бити постављен на блиској удаљености преко КА331 ИЦ. На великим удаљеностима бакарни траг би могао да однесе осцилације, јер ће додати додатни отпор и такође допринети залуталом капацитету. Такође је потребна одговарајућа раван земље.

Апликације

Претварач фреквенције у напон користи се у мерењима и инструментима као што тахометар користи претварач фреквенције у напон за израчунавање брзине мотора. Ову технику користе и различите врсте мерача, брзиномери.