Преобразователь частота — напряжение. Схема и описание

В данной статье рассмотрим устройство позволяющее преобразовать входную частоту в пропорциональное ей напряжение (f/U). Для этой цели используем специализированную микросхему TC9401, которая позволяет конвертировать как частоту в напряжение, так и напряжение в частоту.

Это простой адаптер производящий точное преобразование частоты импульсов в напряжение. В нашем случае схема работает в конфигурации, которая позволяет преобразовывать сигнал с частотой в диапазоне от 0 … 9 кГц в пропорциональное напряжение в диапазоне 0 … 9 В.

Преобразователь может быть использован для измерения частоты с использованием аналогового измерителя или после установки на его выходе компаратора напряжения можно создать компаратор частоты.

Преобразователь частота - напряжение

Представленная схема является типовым подключением, которое разработано производителем для однополярного источника питания. Микросхема TC9401 в данном случае работает в немного необычной конфигурации, так как для ее работы требуется двух полярное напряжение питания.

Для того, чтобы избежать необходимости использовать дополнительное отрицательное напряжение, схема питается однополярным напряжением, через создание искусственной средней точки. Таким образом, масса питания рассматривается как отрицательное напряжение, а масса для микросхемы DD1 создается через резистор R7 и стабилитрон VD2.

Входной сигнал должен быть подключен к разъему CON1.  Амплитуда входного сигнала не должна превышать значения напряжения питания. Напряжение питания, необходимо подключить, к разъему CON3. Схема преобразователя защищена от подключения напряжения обратной полярности с помощью последовательно включенного диода VD3.

Напряжение питания должно находиться в диапазоне 10…15 В. При этом желательно применение высокого напряжения из указанного диапазона, так как в результате создания искусственной массы, максимальное выходное напряжение, соответствующее значению входной частоты будет равно напряжению питания минус значение напряжения стабилитрона.

Поэтому для напряжения равного 15 вольт максимальное выходное напряжение будет равно примерно 9 Вольт (15-6,2), а, следовательно, и максимальная частота на входе будет равна около 9 кГц.  При более низком напряжении питания максимальная обрабатываемая частота уменьшается пропорционально напряжению питания.

Преобразователь частота - напряжение. Печатная плата

Выходное напряжение выведено на разъем CON2. Следует обратить внимание на тот факт, что масса входного и выходного сигнала не является массой напряжения питания, а это средняя точка DD1. Для сброса преобразователя используется потенциометр PR1, при замыкании входа напряжение на выходе датчика будет равно 0 В. Если выходное напряжение не будет пропорционально входной частоте, это можно скорректировать, изменив значение конденсатора C7.

Скачать рисунок печатной платы (7,2 Kb, скачано: 162)

редактор

Добавить комментарий

Ваш электронный адрес не будет опубликован.

*