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電壓/頻率轉(zhuǎn)換器BG382的原理及應(yīng)用
1 概述
在利用單片機(jī)設(shè)計(jì)的自動(dòng)測(cè)量和控制系統(tǒng)中，經(jīng)常要將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為頻率信號(hào)或?qū)㈩l率信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)。這里要介紹的V/F和F/V轉(zhuǎn)換器件BG382就可實(shí)現(xiàn)電壓和頻率的相互轉(zhuǎn)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?dāng)_干擾。如果將其輸出的信號(hào)調(diào)制成射頻信號(hào)或光脈沖，還可在不受電磁影響的情況下進(jìn)行無線或光纖等遠(yuǎn)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(shí)間選擇端門限控制端信號(hào)輸入端電源端3 BG382的V/F和F/V轉(zhuǎn)換
3．1 V/F轉(zhuǎn)換電路
圖2所示是由BG382組成的簡(jiǎn)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(huì)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?yōu)?0V，由此所引起的Io變化約為1μA，即對(duì)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(nèi)比較器的輸入端，即6、7腳存在失調(diào)現(xiàn)象，影響了線性精度的低端；同時(shí)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(yīng)用，圖3所示是由BG382組成的高精度V/F轉(zhuǎn)換電路，其精度可達(dá)±0.05%，該電路采用了由運(yùn)放BG305和積分電容C1組成的有源積分電路，這個(gè)積分電路將負(fù)載輸入電壓變?yōu)檎逼码妷海?dāng)積分器輸出達(dá)到BG382 內(nèi)部比較器的比較電平時(shí)，單穩(wěn)電路被觸發(fā)，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(wěn)輸出結(jié)束時(shí)，斜坡輸出電壓上升，重復(fù)以上轉(zhuǎn)換周期。
由于信號(hào)從運(yùn)算放大器的反相端輸入，因此要求輸入信號(hào)為負(fù)值，如果信號(hào)從運(yùn)算放大器同相端輸入，則輸入信號(hào)應(yīng)為正。
該電路線性精度高的原因在
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