使用AD654的电压-频率转换器

电压-频率转换器（VFC）是一种输出方波的振荡器，其频率与其输入电压成线性比例。输出方波可以直接馈送到微控制器的数字引脚，以精确测量直流输入电压，这意味着可以使用8051或者不具有任何内置ADC的任何其他微控制器。

VFC经常被误认为是压控振荡器（VCO），但VFC具有许多优点和增强的性能规范，如动态范围、低线性误差、随温度和电源电压的稳定性等等。VFC的反之亦然也是可能的手段频率-电压转换，我们已经在上一个教程中演示过了。

在这里，IC AD654被用于该电路中以演示操作，该操作是对频率转换器的单片电压。一示波器也用于显示输出方波。

集成电路AD654

AD654是一个电压-频率转换器集成电路，采用8引脚DIP封装。它由一个输入放大器、一个非常精确的内置振荡器和一个大电流开集电极输出驱动器组成，该驱动器允许IC驱动多达12个TTL负载、光耦、长电缆或类似负载，并且可以在（5-30）伏之间工作。另一件需要提及的事情是，与其他IC不同，AD654 IC输出方波，因此微控制器很容易测量读数。下面列出了该芯片的一些最有趣的功能。

特征：

• 宽输入电压±30 V
• 满刻度频率高达500 kHz
• 125M的高输入阻抗Ω,
• 低漂移（4µV/°C）
• 2.0 mA静态电流
• 低偏移1 mV
• 对外部组件的最低要求

所需组件

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序号	部分	类型	量
1.	AD654型	集成电路	1.
2.	LM7805型	电压调节器IC	1.
3.	1000华氏度	电容器	1.
4.	0.1华氏度	电容器	1.
5.	470华氏度，25伏	电容器	1.
6.	10K，1%	电阻器	4.
7.	电位计，10K	可变电阻器	1.
8.	电源装置	12伏直流电	1.
9	单规格电线	通用的	6.
10	面包板	通用的	1.

原理图

这方面的示意图电压-频率转换器电路取自数据表并添加了一些外部组件来修改这次演示的电路

该电路是在无焊面包板上构建的，具有示意图中所示的组件，为了演示的目的，在放大器的输入部分添加了一个电位计，以改变输入电压，这样，我们可以观察输出的变化。

笔记所有部件都尽可能靠近放置，以减少寄生电容电感和电阻.

设备如何工作？

内部运算放大器用作输入，当向变频器提供1mA的驱动电流时，它将输入电压转换为NPN跟随器的驱动电流。它对外部定时电容器充电，并且该方案允许振荡器在100nA到2mA的总电压范围内提供非线性。这个输出也进入一个输出驱动器，它只是一个具有开路集电极的NPN功率晶体管，我们可以从中获得输出

计算

为了从理论上计算电路的输出频率，可以使用以下公式

污垢=Vin/10*Rt*Ct

哪里

• 污垢是输出频率
• 文是输入电压电路的，
• Rt公司是RC振荡器的电阻器
• 计算机断层扫描是Rc振荡器的电容器

例如

• 文是0.1伏或100毫米
• Rt公司是10000公里或10公里
• 计算机断层扫描是0.001华氏度或1000华氏度 

污垢= 0.1 / (10 * 10 * 0.001)污垢=1千赫兹

所以，如果0.1伏应用于我们将得到的电路的输入1千赫兹在输出中

电压-频率转换器测试

要测试电路，使用以下工具

1. 12V开关电源（SMPS）
2. Meco 108B+万用表
3. 汉科600BE USB PC示波器

为了构建电路，使用1%的金属膜电阻器，并且不考虑电容器的公差。测试期间，室温为22摄氏度

测试设置

如您所见，直流输入电压为11.73V

IC输入引脚的电压为104.8 mV

在这里，你可以看到我的DSO的输出是1.045 kHz。

A.工作电路的详细视频其中给出了多个输入并且频率在输入电压的比率中改变。

进一步增强

通过在PCB上制作电路，可以提高稳定性，还可以使用公差为0.5%的电阻器和电容器来提高精度。该电路最重要的部分是RC振荡器部分，因此RC振荡器必须尽可能靠近输入引脚放置，否则，PCB迹线或组件的启动电容和电阻可能会降低电路的精度。

应用

这是一个非常有用的IC，可以用于许多应用，其中一些如下所列

• AD654 VFC作为ADC
• 倍频器
• 带热电偶的温度传感器
• 应变计
• 函数生成器
• 自偏置精密时钟

我希望你喜欢这篇文章，并从中学到一些新东西。如果你有任何疑问，你可以在下面的评论中提问，也可以使用我们的论坛以供详细讨论。