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频次电压变换电路设计解说 频次电压变换电路设计解说 PAGE / NUMPAGES 频次电压变换电路设计解说 淮海工学院 课程设计报告书 课程名称： 模拟电子技术课程设计 题 目： 频次/电压变换电路的设计 系 （院）： 电子工程学院 学 期： 12-13-1 专业班级： 电子 112 姓 名： 孙开峰 学 号： 2011120658 考语： 成绩： 署名 日期： 课程设计、实习报告专用纸 1、 概括 本设计实验要求对照较器、 F/V 变换器 LM331、反相器和反相加法器的主要性能和应 用有所认识，要能掌握其使用方法。同时要认识它们的设计原理。 本设计实验要求我们要灵巧运用所学知识，对设计电路的理论值进行计算获取理论数据， 在与实验结果进行比较。 主要设计要求 当正弦波信号的频次 fi 在 200Hz~2kHz范围内变化时 , 对应输出的直流电压 Vi 在 1~5V范 围内线形变化 ; 正弦波信号源采纳函数波形发生器的输出 ; 采纳± 12V电源供电. 设计方法 设计整体框图以下，可供选择的方案有两种，它们是： ○1 用通用型运算放大器构成微分器 , 其输出与输入的正弦信号频次成正比 . ○2 直策应用 F/V 变换器 LM331,其输出与输入的脉冲信号重复频次成正比 . 被丈量信号 200Hz~2kHz 正弦波 比较器 方波 F/V 变换器 直流 0.2~2V 反 相 器 -0.2~2V 反相 加法器 V0 1~5V 参照电压 VR 图 1、设计整体框图 2、设计过程 函数信号发生器 ICL8038 芯片介绍 ICL8038 作用 ICL 8038 是一种拥有多种波形输出的精细振荡集成电路 , 只要调整个其余外面元件 就能产生从 ～300kHz 的低失真实弦波、三角波、矩形波等脉冲信号。输出波形 的频次和占空比还能够由电流或电阻控制。 此外因为该芯片拥有调频信号输入端 , 因此可 以用来对低频信号进行频次调制。 ICL8038 管脚介绍 第 1 页，共 13 页 课程设计、实习报告专用纸 图 2 ICL8038 表 1 引脚功能介绍 脚号 引脚代号 功能 1、12 Sine Wave Adjust 正弦波失真度调理 2 Sine Wave Out 正弦波输出 3 Triangle Out 三角波输出 4、5 Duty Cycle Frequency 方波的占空比调理、正弦波和三角波 的对称调理 6 V+ 正电源± 10V～± 18V 7 FM Bias 内部频次调理偏置电压输入 8 FM Sweep 外面扫描频次电压输入 9 Square Wave Out 方波输出，为开路结构 10 Timing Capacitor 外接振荡电容 11 V－ or GND 负电原或地 13、14 NC 空脚 第 2 页，共 13 页 课程设计、实习报告专用纸 比较器的设计 过零比较器 过零比较器被用于检测一个输入值是不是零。 原理是利用比较器对两个输入电压进行 比较。两个输入电压一个是参照电压 Vr，一个是待测电压 Vu。一般 Vr 从正相输入端接入， Vu 从反相输入端接入。依据比较输入电压的结果输出正向或反向饱和电压。当参照电压 已知时就能够得出待测电压的丈量结果， 参照电压为零时即为过零比较器。 用比较器 结构的过零比较器存在必定的丈量偏差。 当两个输入端的电压差与开环放大倍数之积小于 输出阈值时探测器都会给出零值。比如，开环放大倍数为 106，输出阈值为 6v 时若两输 入级电压差小于 6 微伏探测器输出零。这也能够被以为是丈量的不确立度。 +V CC + VI A Vo — —V EE 图 3 过零比较器 F/V 变换电路的设计 F/V 变换器的简单介绍 LM331 是美国 NS企业生产的性能价钱比较高的集成芯片 , 可用作精细频次电压变换 器、A/ D 变换器、线性频次调制解调、长时间积分器及其余有关器件。 LM331采纳了新 的温度赔偿能隙基准电路 , 在整个工作温度范围内和低到 电源电压下都有极高的 精度。LM331的动向范围宽 , 可达 100dB ; 线性度好, 最大非线性失真小于 0.01% , 工 作频次低到 时另有较好的线性 ; 变换精度高 , 数字分辨率可达 12位; 外接电路简单 , 只要接入几个外面元件便可方便构成 V/F 或 F/V 等变换电路 , 并且简单保证变换精度。 LM331 器件管脚图及管脚功能 引脚号 引脚名 功能 第 3 页，共 13 页 课程设计、实习报告专用纸 1 Current Output 电流输出 2 Ref Current 基准电流 3 Frequency Output 频次输出 4 GND 接地 5 R/C 接 RC准时电路 6 Thresholod 阈值