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电压频率转换电路 摘要： 电压/频率转换实际上是一种模拟量和数字量之间的转换技术。当模拟信号（电压或电 流）转换为数字信号时，转换器的输出是一串频率正比于模拟信号幅值的矩形波，显然数据 是串行的。这与目前通用的模数转换器并行输出不同，然而其分辨率却可以很高。串行输出 的模数转换在数字控制系统中很有用，它可以把模拟量误差信号变成与之成正比的脉冲信 号，以驱动步进式伺服机构用来精密控制。 一、引言： 小信号（100mv）v/f 变换，输入0～100mv 小信号电压线性变换 成0～10KH 频率出，精度 1‰，既误差不超过10H ；输出波形（脉 冲波），脉冲宽度tw=20～40μ s。输入为0～100mv 的小信号线性转 换成0～10KH 的输出频率，可先将0～100mv 的小信号电压线性转换 成0～10v 的电压输出，然后再将其转换成0～10KH 的频率输出。 二、原理介绍： 1. 0～100mv 电压输出 电源电压输出为12V，要产生0～100mv 的电压，需要一个有固定 阻值的电阻和一个滑动变阻器进行分压以调节电压输出。通过调节滑 动变阻器的阻值来改变输出电压。 2.电压放大 由于，要使输入为0～100mv 的电压放大为0～10V，既放大倍数 为 100.根据式2-1，Uo=-Rf （1+2R1/Rs）/R3*Uid 取Rf=50KΩ,R3=1 KΩ,R1=10 KΩ,RS=20 KΩ,因Rs 是一滑动变阻器，故取其阻值为100 KΩ 。调节滑动变阻器的阻值，使放大电路的放大倍数为100. 3.电压跟随器 在电路中，电压跟随器一般做缓冲级及隔离级。因为，电压 放大器的输出阻抗一般比较高，通常在几千欧到几十千欧，如果 后级的输入阻抗比较小，那么信号就会有相当的部分损耗在前级 的输出电阻中。 4.积分电路 积分电路的输入电压u 和输出电压u 的波形。由于τ t，电 1 2 p 容缓慢充电，其上的电压在整个脉冲持续时间内缓慢增长，当还未增 长到趋于稳定值时，脉冲已告终止（t=t ）。以后电容经电阻缓慢放 1 电，电容上电压也缓慢衰减。在输出端输出一个锯齿波电压。时间常 数τ 越大，充放电越是缓慢，所得锯齿波电压的线性也就越好。 5. 模拟开关电路 开关电路由一个晶体三极管组成，其基极受施密特触发器的输出 端OUT端控制。当555构成的是施密特触发器的OUT端输出高电频时， 三极管导通。当555构成的施密特触发器的OUT端输出低电频时，三 极管截止。 VCC VCC 12 12 R12 VCC D2 51k R1 0