Krug pretvarača frekvencije u napon

Pretvarač frekvencije u napon pretvara frekvencije ili impulse u proporcionalni električni izlaz kao što su napon ili struja. Važan je alat za elektromehanička mjerenja tamo gdje se događaju ponovljeni događaji. Dakle, kada pružimo frekvenciju u krugu pretvarača frekvencije u napon, to će pružiti proporcionalni istosmjerni izlaz. Ovdje koristimo KA331 IC za izgradnju kruga pretvarača frekvencije u napon.

KA331 IC

KA331 je pretvarač napona u frekvenciju koji se koristi za izradu jednostavnog jeftinog analogno pretvarača u digitalni, ali se može koristiti i kao pretvarač frekvencije u napon. 8-pinski DIP IC može raditi u širokom opsegu pojasa od 1Hz do 100 KHz. Također ima širok raspon opskrbnog napona od 5V do 40V. KA331 ekvivalent je popularnom LM331. LM331 se također može koristiti ovaj krug od F do V.

Ispod je pin dijagram i unutarnji krug KA331 preuzet iz lista s podacima,

Potreban materijal

1. KA331 IC - 1kom
2. .01uF keramički kondenzator - 1kom
3. 470pF keramički kondenzator - 1kom
4. Elektrolitički kondenzator od 1 uF s naponom od 16 V
5. 10k otpornik s 1% stabilnosti MFR - 2kom
6. 100k otpornik s 1% stabilnosti MFR - 2kom
7. Otpornik od 68 k s 1% stabilnosti MFR - 1 kom
8. Otpor 6.8k s 1% stabilnosti MFR - 1kom
9. Breadboard
10. Napajanje od 15V
11. Jednožična žica
12. Generator frekvencije ili generator funkcija za provjeru ukupnog kruga.

Shematski dijagram

Rad kruga frekvencije i napona

Glavna komponenta sklopa je KA331. Ulaz strujnog kruga povezan je preko kondenzatora C1 od 470pF, koji je dalje povezan s graničnim pinom KA331 (pin 6). Otpornici R3 i R4 tvore krug djelitelja napona koji je povezan s usporednim PIN-om 7 KA331. Kondenzator C3 i otpornik R5 je RC tajmer koji osigurava potrebne oscilacije preko pina 5. Otpornik R2 daje referentnu struju preko pina 2. Krug se napaja naponom od 15 v koji je povezan preko pina 8 KA331.

Za izračunavanje izlaznog napona kruga, formula je -

Vout = f _ulaz x Referentni napon x (R _L / R _S) x (R _t x C _t)

Gdje je f _ulaz frekvencija, R _L otpornik opterećenja, R _S otpornik strujnog izvora, R _t i C _t otpornik i kondenzator RC oscilatora.

Stoga će za naš krug formula biti -

Vout = f _ulaz x Referentni napon x (R ₆ / R ₂) x (R ₅ x C ₃)

Prema tehničkom listu, referentni napon KA331 je 1,89V. Dakle, ako pružimo 500 Hz ulaznog signala kroz krug da bismo dobili izlazni napon -

Vout = 500 x 1,89 x (100k / 100k) x (6,8kx 0,001uf) Vout = 500 x 1,89 x 1 x (6800k x 10 ^-8) Vout = 0,064V ili 64mV

Dakle, kada se frekvencija 500 Hz primijeni na krug, krug će pružiti izlaz od 64 mV.

Ovdje smo konstruirali sklop na ploči.

Ispitivanje kruga frekvencije i napona

Za ispitivanje sklopa koriste se sljedeći alati -

1. Znanstveno napajanje s klupe PSD3205.
2. Generator funkcija Metravi FG3000.
3. UNI-T UT33D multimetar.

Krug je izrađen pomoću 1% otpornika od metalnog filma i tolerancije kondenzatora se ne uzimaju u obzir. Tijekom ispitivanja sobna temperatura bila je 22 Celzijeva stupnja.

Da bi se testirao krug, napajanje sa stola postavljeno je na izlaz 15V.

Generator funkcija daje približno 500 Hz kao izlaz kvadratnog vala.

Za one koji nemaju pristup generatoru funkcija, vremenski sklop može se konstruirati pomoću klasičnog LM555 IC ili se Arduino također može koristiti za izgradnju generatora funkcija. Međutim, Android aplikacija može raditi i tamo gdje se signali generiraju kroz izlaz za slušalice.

Multimetar je povezan preko izlaza i raspon je odabran kao milivolt.

Izlaz multimetra prikazuje izračunatu vrijednost. Krug daje 64 mV izlaza kada 500 Hz kvadratnog vala se isporučuje preko ulaza.

Detaljnog radnog Video se daje na kraju, gdje su dani više ulaza i izlazni napon se mijenja u odnosu na ulazni napon.

Poboljšanja

Ovaj krug pretvarača frekvencije u napon može se konstruirati na PCB-u radi veće preciznosti. Kritični presjek kruga je RC oscilator. RC oscilator mora biti smješten u neposrednoj blizini preko KA331 IC. Na velikoj udaljenosti bakreni trag mogao bi odnijeti oscilacije jer će dodati dodatni otpor i također pridonijeti zalutalom kapacitetu. Također je potrebna odgovarajuća ravnina uzemljenja.

Prijave

Pretvarač frekvencije u napon koristi se u mjerenjima i instrumentima kao što Tahometar koristi pretvarač frekvencije u napon za izračunavanje brzine motora. Ovu tehniku ​​koriste i različite vrste mjerača, brzinomjeri.