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電壓/頻率轉(zhuǎn)換器BG382的原理及應(yīng)用

時間:2023-05-01 09:12:51 計算機論文 我要投稿
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電壓/頻率轉(zhuǎn)換器BG382的原理及應(yīng)用

1 概述

在利用單片機設(shè)計的自動測量和控制系統(tǒng)中,經(jīng)常要將電壓信號轉(zhuǎn)換為頻率信號或?qū)㈩l率信號轉(zhuǎn)換成電壓信號。這里要介紹的V/F和F/V轉(zhuǎn)換器件BG382就可實現(xiàn)電壓和頻率的相互轉(zhuǎn)換,而且具有較高的精度、線性和積分輸入特性,利用它可以抑制串擾干擾。如果將其輸出的信號調(diào)制成射頻信號或光脈沖,還可在不受電磁影響的情況下進行無線或光纖等遠距離通信傳輸。

2 BG382的封裝及引腳

圖1所示是BG382的外型封裝形式。其引腳及功能如表1所列。

表1 BG382的引腳功能

管腳12345678功能恒流源Io輸出端Io大小控制端輸出頻率端地Io充電時間選擇端門限控制端信號輸入端電源端

3 BG382的V/F和F/V轉(zhuǎn)換

3.1 V/F轉(zhuǎn)換電路

圖2所示是由BG382組成的簡單V/F變換器,其輸入為10mV~10V,輸出為10Hz~10kHz,滿刻度線性精度的典型值為±0.5%。

影響上面電路線性精度的原因是恒流源1端的電壓會隨輸入端輸入電壓的變化而變化,從而使恒流源的性能變差,Io約為137μA。如果輸入電壓由10mV變?yōu)?0V,由此所引起的Io變化約為1μA,即對Io的影響為1/137。而Io的變化將影響輸出頻率的變化,從而使線性精度的曲線上端向上翹;另外,由于集成電路內(nèi)比較器的輸入端,即6、7腳存在失調(diào)現(xiàn)象,影響了線性精度的低端;同時由于比較器的增益較低,也影響了其靈敏度,增大了誤差。

以上電路僅適用于精度要求不高方面的應(yīng)用,圖3所示是由BG382組成的高精度V/F轉(zhuǎn)換電路,其精度可達±0.05%,該電路采用了由運放BG305和積分電容C1組成的有源積分電路,這個積分電路將負載輸入電壓變?yōu)檎逼码妷,當積分器輸出達到BG382 內(nèi)部比較器的比較電平時,單穩(wěn)電路被觸發(fā),恒流源的電流Io從1端流出,使積分器的輸出急劇下降,單穩(wěn)輸出結(jié)束時,斜坡輸出電壓上升,重復(fù)以上轉(zhuǎn)換周期。

由于信號從運算放大器的反相端輸入,因此要求輸入信號為負值,如果信號從運算放大器同相端輸入,則輸入信號應(yīng)為正。

    該電路線性精度高的原因在

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