הסבירו 3 מעגלי תדרים לממיר מתח

כפי שהשם מרמז על תדרים לממירי מתח הם מכשירים הממירים קלט תדרים משתנה לרמות מתח יציאה משתנות בהתאם.

כאן אנו לומדים שלושה עיצובים קלים אך מתקדמים באמצעות IC 4151, IC VFC32 ו- IC LM2907.

1) שימוש ב- IC 4151

מעגל ממיר מתח תדרים זה המשתמש ב- IC 4151 מאופיין ביחס ההמרה הליניארי שלו. עם ערכי החלק המצוינים ניתן לצפות כי יחס ההמרה של המעגל יהיה סביב 1 וולט / קילוהרץ.

כאשר משתמשים במתח DC בקלט בעל תדר 0 הרץ, הפלט מייצר מתח מקביל של 0 V. יחס ההמרה ביציאה לעולם אינו מושפע ממחזור החובה של תדר הכניסה בריבוע.

אך אם מוחל תדר גלי סינוס בכניסה, במצב זה יש להעביר את האות דרך טריגר של שמיט לפני הכנסתו לכניסת IC 4151.

אם אתה מעוניין ביחס המרה שונה, תוכל לחשב אותו באמצעות הנוסחה הבאה:

V (out) / f (in) = R3 x R7 x C2 / 0.486 (R4 + P1) x [V / Hz]

T1 = 1.1 x R3 x C2

המעגל יכול אפילו להיות משולב לפלט של ממיר מתח לתדרים ולשמש כדרך לשליחת אותות DC על חיבור כבלים מורחב מבלי שהבעיות של התנגדות כבלים מחלישות את האות.

2) שימוש בתצורת VFC32

בפוסט הקודם הסבירו שבב יחיד פשוט מעגל ממיר מתח לתדרים באמצעות IC VFC32, כאן אנו למדים כיצד אותו IC יכול לשמש להשגת תדר הפוך ליישום מעגל ממיר מתח.

האיור שלהלן מתאר תצורה סטנדרטית אחרת של VFC32 המאפשרת לו לעבוד כמעגל ממיר תדרים למתח.

שלב הקלט שנוצר על ידי הרשת הקיבולית של C3, R6 ו- R7 הופך את קלט המשווה לתואם את כל גורמי ההיגיון של 5 וולט. המשווה מחליף את שלב הצילום החד-פעמי המשויך בכל קצה נופל של פעימות הכניסה לתדר.

תרשים מעגל

קלט הפניה לסף שהוגדר עבור משווה הגלאים הוא סביב -0.7 וולט. במקרה בו כניסות התדרים עשויות להיות נמוכות מ -5 וולט, ניתן לכוונן כראוי את רשת המחלקות הפוטנציאלית R6 / R7 לשינוי רמת הייחוס ולאפשר זיהוי נכון של כניסות התדר ברמה נמוכה על ידי האופמפ.

כפי שמוצג ב גרף במאמר הקודם , ניתן לבחור את ערך C1 בהתאם לטווח המידה המלא של גורמי קלט התדר.

C2 הופך לאחראי על סינון והחלקת צורת גל המוצא, ערכים גדולים יותר של C2 עוזרים להשגת שליטה טובה יותר על אדוות המתח על פני הפלט שנוצר, אך התגובה איטית לתדרי כניסה משתנים במהירות, ואילו ערכים קטנים יותר של C2 גורמים לסינון לקוי אך מציעים תגובה והתאמה מהירה עם תדרי הקלט המשתנים במהירות.

ניתן לשנות את ערך ה- R1 להשגת טווח מתח יציאה סטייה מלאה בקנה מידה מלא בהתייחס לטווח תדרי כניסה בקנה מידה מלא נתון.

כיצד פועל מעגל ממיר המתח

הפעולה הבסיסית של המעגל המוצע לתדר לממיר מתח מבוססת על תיאוריית טעינה ואיזון. תדר אות הכניסה מחושב כך שהוא תואם את הביטוי V) (in) / R1, וערך זה מעובד על ידי ה- OPamp הרלוונטי באמצעות שילוב בעזרת C2. התוצאה של אינטגרציה זו מולידה מתח יציאה משילוב אינטגרציה ברמפה.

בעוד שהאמור לעיל מתרחש, השלב הבא של זריקה אחת מופעל, ומחבר את זרם הייחוס של 1mA עם קלט האינטגרטור במהלך פעולת הזריקה אחת.

זה בתורו הופך את תגובת הרמפה המוצאת וגורם לה לטפס כלפי מעלה, זה נמשך בזמן שהזריקה החד פעימה פועלת, וברגע שחולפת התקופה הרמפה שוב נאלצת לשנות את כיוונה וגורמת לחזור לנפילה כלפי מטה תבנית.

חישוב התדירות

תהליך התגובה המתנדנד לעיל מאפשר איזון מטען מתמשך (זרם ממוצע) על פני זרם אות הכניסה וזרם הייחוס, אשר נפתר במשוואה הבאה:

I (in) = IR (ave)
V (in) / R1 = fo tos
(1ma)
איפה fo התדר בתפוקה הוא תקופת הזריקה האחת = 7500 C1 (Frarads)

הערכים עבור R1 ו- C1 נבחרים כראוי כך שיווצר מחזור חובה של 25% בטווח תדרי הפלט בקנה מידה מלא. עבור FSD שעשוי להיות מעל 200 קילו-הרץ, הערכים המומלצים יפיקו מחזור עבודה בסביבות 50%.

רמזים ליישום:

אזור היישום הטוב ביותר האפשרי עבור האמור לעיל תדר למעגל ממיר מתח זה המקום בו הדרישה דורשת תרגום של נתוני תדרים לנתוני מתח.

לדוגמא ניתן להשתמש במעגל זה טכומטרים , ולמדידת מהירויות מנועים בטווחי מתח.

מעגל זה יכול לשמש כך להכנת פשוט מד מהירות ל -2 גלגלים כולל אופניים וכו '.

ניתן להשתמש ב- IC הנדון להשגת מדי תדרים פשוטים וזולים אך מדויקים בבית, באמצעות וולטרים לקריאת המרת הפלט.

3) שימוש ב- IC LM2917

זוהי סדרת IC מצוינת נוספת אשר יכולה לשמש למספר רב של יישומי מעגל שונים. ביסודו של דבר מדובר בתדר לממיר מתח (טכומטר) IC עם תכונות מעניינות רבות. בואו ללמוד עוד.

מפרט חשמלי ראשי

התכונות העיקריות של מודעת IC LM2907 LM2917 מודגשות כדלקמן:

• סיכת טכומטר קלט המופנית לקרקע יכולה להתאים ישירות לכל מיני פיקטים מגנטיים בעלי רתיעה משתנה.
• סיכת הפלט מקושרת עם טרנזיסטור אספנים משותף המוגדר באופן פנימי המסוגל לשקוע עד 50mA. זה יכול להפעיל אפילו ממסר או סולנואיד ישירות ללא טרנזיסטורי מאגר חיצוניים, נוריות ומנורות יכולים להיות משולבים עם הפלט כולל, וכמובן ניתן לחבר אותם לכניסות CMOS.
• השבב יכול להכפיל תדרי אדווה נמוכים.
• בכניסות הטכומטר יש היסטריה מובנית.
• קלט טכומטר שהופנה לקרקע מוגן לחלוטין מפני תנודות תדר כניסה העולות על מתח האספקה ​​של ה- IC או על הפוטנציאל השלילי מתחת לאפס.

ניתן לראות את הפרטים המדויקים של החבילות הזמינות של IC LM2907 ו- LM2917 בתמונות המפורטות להלן:

תחומי היישום העיקריים של IC זה הם:

• חישת מהירות : זה יכול לשמש לחישת מהירות סיבוב או קצב של אלמנט נע
• ממירי תדרים: להמרת תדרים להפרש פוטנציאלי משתנה באופן ליניארי
• חיישני מתג מגע מבוססי רטט

רכב

השבב הופך להיות שימושי במיוחד בתחום הרכב, כמפורט בסעיף:

• מד-מהירות: ברכבים למדידת מהירויות
• מפסקי נקודת מפסק: גם יישום מכשירי מדידה הקשורים למנוע.
• טכומטר שימושי: ניתן להשתמש בשבב לייצור טכומטרים כף יד.
• בקרי מהירות: ניתן להחיל את המכשיר במכשירי בקרת מהירות או בקרת מהירות
• יישומים מעניינים אחרים של LM2907 / LM2917 IC כוללים: בקרת שיוט, בקרת נעילת דלתות רכב, בקרת מצמד, בקרת צופר.

דירוג מרבי מוחלט

(כלומר הדירוגים שאסור לחרוג מהם, של ה- IC הם)

1. מתח אספקה ​​= 28V
2. זרם אספקה ​​= 25mA
3. מתח אספן טרנזיסטור פנימי = 28V
4. מתח כניסה דיפרנציאלי של טומטר = 28 וולט
5. טווח מתח כניסה = +/- 28V
6. פיזור הספק = 1200 עד 1500 mW

פרמטרים חשמליים אחרים

רווח מתח = 200V / mV

זרם כיור יציאה = 40 עד 50mA

תכונות ויתרונות בולטים של IC זה

1. הפלט אינו מגיב לאפס תדרים, ומייצר מתח אפס גם ביציאה.
2. ניתן לחשב את וולט התפוקה פשוט באמצעות הנוסחה: VOUT = FIN × VCC × Rx × Cx
3. רשת RC פשוטה מחליטה על תכונת הכפלת התדרים של ה- IC.
4. מהדק זנר על שבב מייצר תדר מוסדר ומייצב למתח מתח או זרם (רק ב- LM2917s)

תרשים חיבור אופייני של IC LM2907 / LM2917 מוצג להלן:

לקבלת מידע נוסף, תוכל להתייחס לכך מאמר