电压频率与频率电压转换电路.pdf

电压频率 与 频率电压 转 换 电 路 2011 年8 月24 日 北京理工大学 宇航学院 目录： 摘要： 2 Abstract: 2 一、设计方案 3 （一）、电压频率转换电路 3 1.基于555 定时器的电压频率转换： 3 2.基于LM331 的电压频率转换：4 （二）、频率电压转换电路 5 1.基于LM2907 的频率电压转换： 5 2.基于LM331 的频率电压转换 5 二、主体电路设计 8 三、电路安装 9 （一）、电压频率转换电路 9 （二）、频率电压转换电路 10 四、系统调试： 10 （一）VFC: 10 （二）FVC： 11 1 北京理工大学 宇航学院 摘要： 本系统利用了LM331 的原理及性能设计了频率电压以及电压频率转换 电路，实现了0Hz--10kHz 频率与0—10V 电压的相互转换，电路简单，转换 结果线性度好。 关键字： LM331 频率 电压 转换 滤波 Abstract: The system uses the principle and characteristic of LM331 to design the frequency-to-voltage and the voltage-to- frequency conversion circuits, realizes the frequency of 0Hz--10kHz and the voltage of 0 - 10V’s transformation , the circuits are simple and result have good linearity. Key-word: LM331 frequency voltage transformation filter 2 北京理工大学 宇航学院 一、设计方案 （一）、电压频率转换电路 1.基于555 定时器的电压频率转换： 通过给NE555 增加一些器件，可以构造电压频率转换器 。电路包括NE555 定时器 和基于TL071 的Miller 积分器（图1）。应用中输入电压为0 到-10V，产生0 到1000Hz 的输出频率范围。C1 的电流为输入电压的函数：Ic=–Vin/(P1+R1) 。 C1 的电压达到VCC 的2/3 时，定时器的内部放电晶体管打开，C1 的电压回到VCC 的1/3，比较器的低阈值。到电压的1/3 处，放电晶体管关闭，C1 再次开始充电。C1 充 电时，NE555 的输出为高，而C1 放电时，NE555 的输出为低。输入电压和C1 充电时间 的乘积为常数。因为放电时间小于充电时间，下面的公式计算了输出频率： 3 北京理工大学 宇航学院