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電壓/頻率轉換器BG382的原理及應用論文

實用文 時間:2021-08-31 手機版

  1 概述

  在利用單片機設計的自動測量和控制系統中,經常要將電壓信號轉換為頻率信號或將頻率信號轉換成電壓信號,電壓/頻率轉換器BG382的原理及應用。這里要介紹的V/F和F/V轉換器件BG382就可實現電壓和頻率的相互轉換,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轉換

  3.1 V/F轉換電路

  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變為10V,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,由于集成電路內比較器的輸入端,即6、7腳存在失調現象,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用,圖3所示是由BG382組成的高精度V/F轉換電路,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為正斜坡電壓,當積分器輸出達到BG382 內部比較器的比較電平時,單穩電路被觸發,恒流源的電流Io從1端流出,使積分器的輸出急劇下降,單穩輸出結束時,斜坡輸出電壓上升,重復以上轉換周期。

  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,則輸入信號應為正。

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