2简单的电压到频率转换电路讲解

电压变频电路将成比例变化的输入电压转换成成比例变化的输出频率。

第一个设计是使用集成电路VFC32，这是一种先进的电压到频率转换器器件，由BURR-BROWN公司专门设计，对于给定的电压到频率转换器电路应用，对馈电输入电压产生一个非常成比例的频率响应。

设备功能介绍

如果输入电压变化，则输出频率也会随之变化，并且具有很大程度的准确性。

IC的输出是一个开路集电极晶体管，它只需要一个外部的上拉电阻连接一个5V源，使输出兼容所有标准CMOS, TTL和MCU设备。

这种集成电路的输出可以预期具有高度的抗噪声能力和极佳的线性度。

输出转换全量程是通过包含一个外部电阻和电容来确定的，可以通过尺寸来获得一个合理的宽范围的响应。

VFC32的主要特性

该器件VFC32还具有相反的工作方式，也可以配置为像频率-电压转换器一样工作，具有类似的精度和效率。我们将在下一篇文章中详细讨论这个问题。

根据你的申请需要，你可以购买不同的IC包。

下图第一幅图描述了一个标准电压到变频器的电路配置，其中R1用于设置输入电压的检测范围。

启用全尺寸检测

可以选择40k电阻进行0 - 10V全量程输入检测，其他量程可以通过简单地求解以下公式来实现:

R1 = Vfs / 0.25 ma

最好是R1必须是MFR类型，以确保提高稳定性。通过调整R1的值，可以减小可用的输入电压范围。

为了实现可调节的输出FSD范围C1被引入，其值可以适当地选择来分配任何需要的输出变频范围，在图中它被选择为0到10V的输入范围提供0到10khz的刻度。

然而，必须注意的是，C1的质量可能直接影响或影响输出线性度或精度，因此建议使用高质量的电容器。钽可能成为这类应用领域的一个很好的候选人。

对于更高的范围在200kHz或以上，C1可以选择更大的电容，而R1可以固定在20k。

相关电容C2不一定会对C1的功能产生影响，但是C2的值不能超过给定的极限。下图所示的C2的值不应该降低，尽管将其值增加到这个值以上可能是可以的

频率输出

IC的频率引脚内部配置为一个开路集电极晶体管，这意味着与该引脚连接的输出级将只经历一个下沉的电压/电流(逻辑低)响应的建议电压到频率转换。

为了从这个引脚得到一个交流逻辑响应，而不是一个“下沉电流”(逻辑低)响应，我们需要连接一个外部上拉电阻与5V电源，如上面的第二个图所示。

这确保了连接的外部电路级在该引脚处的交替变化的逻辑高/低响应。

可能的应用

所述的电压-频率转换电路可用于许多用户特定的应用，并可根据任何相关要求进行定制。其中一个应用可能是制作一个数字功率表，记录给定负载的电力消耗。

其思想是将一个电流感应电阻与负载串联起来，然后将在这个电阻上积累的发展电流与上述解释的电压集成到变频器电路中。

由于电流在传感电阻上的积累与负载消耗成正比，因此该数据将被解释的电路精确而成比例地转换成频率。

频率转换可以进一步集成到IC 4033频率计数器电路中，以获得负载消耗的数字校准读数，并可以存储以供将来评估。

礼貌:http://www.ti.com/lit/ds/symlink/vfc32.pdf

2)使用IC 4151

下一个高性能的频率电压转换电路是围绕几个元件和一个基于IC的开关电路构建的。根据原理图中所示的部分值，转换比达到了近似的线性响应。1%。当输入电压从0v - 10v施加时，它转换成0至10khz方波输出电压的比例幅值。

通过P1电位器，电路可以微调，以确保输入电压为0v，输出频率为0hz。负责固定频率范围的元件是电阻R2, R3, R5, P1以及电容C2。

应用下面的公式，可以变换电压与频率的比值，使电路在几个独特的应用中工作得非常好。

同时测定T = 1.1.R3的乘积。C2you must ensure that this is always below one half of the minimum output period, meaning the positive output pulse should invariably be minimum as long as the negative pulse.

f0/Uin =[0.486。(r5 + p1) / r2。R3。C2)。(千赫/ V)

T = 1.1。R3。C2