频率-电压转换器电路

频率-电压转换器将频率或脉冲转换为成比例的电输出，例如电压或电流。它是发生重复事件的机电测量的重要工具。因此，当我们在频率-电压转换器电路，它将提供成比例的直流输出。我们在这里使用卡331 IC建立频率-电压转换器电路.

卡331 IC

KA331是一种电压-频率转换器，用于制造简单的低成本模数转换器，但是它也可以用作频率-电压转换器。8引脚DIP IC可以在1Hz到100KHz的宽带宽范围内工作。它还具有从5V到40V的宽范围电源电压。KA331相当于流行的LM331。LM331也可以用于这种F到V电路。

下面是KA331的引脚图和内部电路取自数据表，

 

所需材料

1. KA331集成电路-1个
2. .01uF陶瓷电容器-1个
3. 470pF陶瓷电容器-1个
4. 1uF额定电压为16V的电解电容器
5. 10k电阻器，1%稳定额定MFR-2个
6. 100k电阻器，1%稳定额定MFR-2个
7. 一个68k电阻器，具有1%的稳定性额定值MFR-1pc
8. 一个6.8k电阻器，1%稳定额定MFR-1pc
9. 面包板
10. 15V电源
11. 单股钢丝
12. 用于检查整个电路的频率发生器或函数发生器。

 

原理图

 

频率-电压电路的工作

电路的主要部件是KA331。电路的输入端连接在470pF电容器C1两端，电容器C1进一步连接到KA331的阈值引脚（引脚6）。电阻器R3和R4形成分压器电路其连接到KA331的比较器PIN 7。电容器C3和电阻器R5是RC定时器，它在引脚5上提供所需的振荡。电阻器R2在引脚2两端提供参考电流。该电路被提供有15v的电压，该电压连接在KA331的引脚8两端。

 

要计算电路的输出电压，公式为——

Vout=f<sub>输入x参考电压x（RL/对S)x（右吨x摄氏度吨)

其中f_输入是频率，R_L是负载电阻器，R_S是电流源电阻器，R_吨和C_吨是RC振荡器的电阻器和电容器。

 

因此，对于我们的电路，公式将是——

Vout=f输入x参考电压x（R6./对2.)x（右5.x摄氏度3.)

 

根据数据表KA331的参考电压为1.89V因此，如果我们在电路上提供500 Hz的输入信号以获得输出电压——

Vout=500 x 1.89 x（100k/100k）x（6.8k x 0.001uf）
Vout=500 x 1.89 x 1 x（6800k x 10-8)
Vout=0.064V或64mV

 

因此，当在电路上施加500 Hz的频率时，电路将提供64 mV的输出。

 

在这里，我们构建了试验板上的电路.

 

频率-电压电路的测试

为了测试电路，使用了以下工具——

1. Scientific PSD3205工作台电源。
2. Metravi FG3000函数生成器。
3. UNI-T UT33D万用表。

 

电路采用1%金属膜电阻器构成，电容器公差未考虑在内。测试期间，室温为22摄氏度。

 

为了测试电路，工作台电源设置为15V输出。

 

函数发生器提供约500 Hz的方波输出。

 

对于那些无法访问函数生成器的人定时器电路可以使用经典的LM555 IC来构建或者Arduino也可以用于构建函数生成器然而，Android应用程序也可以在通过耳机输出产生信号的地方工作。

 

这个万用表连接在输出两端，并且范围被选择为毫伏。

 

万用表的输出显示计算值。这个当在输入端提供500 Hz的方波时，电路输出64 mV.

 

这个详细的工作视频在最后给出，其中给出了多个输入，并且输出电压以输入电压的比率变化。

 

改进

这种频率-电压转换器电路可以在PCB上构建，以获得更好的精度。电路的关键部分是RC振荡器。这个RC振荡器需要在KA331 IC上以近距离放置。在长距离内，铜迹线可能会使振荡漂移，因为它会增加额外的电阻，也会产生杂散电容。还需要合适的接地平面。

 

应用

频率-电压转换器用于测量，转速表等仪器使用频率-电压变换器来计算电机的速度。不同类型的仪表，速度计也使用这种技术。