الجهد لتحويل التردد باستخدام AD654

محول الجهد إلى التردد (VFC) هو مذبذب ينتج موجة مربعة ، يتناسب ترددها خطيًا مع جهد الدخل الخاص بها. يمكن تغذية الموجة المربعة الناتجة مباشرة إلى دبوس رقمي من متحكم دقيق لقياس جهد دخل التيار المستمر بدقة ، مما يعني أنه يمكن قياس جهد الدخل باستخدام 8051 أو أي متحكم آخر لا يحتوي على أي ADC مدمج.

غالبًا ما يتم الخلط بين VFC والمذبذب الذي يتم التحكم فيه بالجهد (VCO) ، ولكن VFCs لها العديد من المزايا ومواصفات الأداء المحسّنة التي لا يتوفر بها (VCO) ، مثل النطاق الديناميكي والخطأ الخطي المنخفض والاستقرار مع درجة الحرارة والجهد الكهربائي وغيرها الكثير. من الممكن أيضًا أن يكون العكس من VFC يعني تحويل التردد إلى الجهد ، والذي أظهرناه بالفعل في البرنامج التعليمي السابق.

هنا يتم استخدام IC AD654 في هذه الدائرة لتوضيح العملية ، وهو جهد متآلف لمحول تردد. يستخدم راسم الذبذبات أيضًا لإظهار الموجة المربعة الناتجة.

IC AD654

AD654 هو جهد لتحويل التردد IC ويأتي في حزمة DIP ذات 8 سنون. إنه مصنوع من مضخم إدخال ، ومذبذب مدمج دقيق للغاية ومحرك إخراج جامع مفتوح عالي التيار يسمح لـ IC بقيادة ما يصل إلى 12 حمولة TTL ، أو optocouplers ، أو الكابلات الطويلة ، أو الأحمال المماثلة ، ويمكن تشغيلها في بين (5-30) فولت. شيء آخر يجب ذكره هو أنه ، على عكس IC الأخرى ، ينتج AD654 IC موجة مربعة ، لذلك يسهل على المتحكم الدقيق قياس القراءات. بعض الميزات الأكثر إثارة للاهتمام لهذه الشريحة مدرجة أدناه.

ميزات:

• جهد إدخال عريض ± 30 فولت
• تردد كامل النطاق يصل إلى 500 كيلو هرتز
• مقاومة عالية المدخلات من 125MΩ ،
• الانجراف المنخفض (4 µV / ° C)
• 2.0 مللي أمبير تيار هادئ
• تعويض منخفض 1 مللي فولت
• الحد الأدنى من المتطلبات للمكونات الخارجية

المكونات مطلوبة

SL. لا	القطع	نوع	كمية
1	م 654	IC	1
2	إل إم 7805	منظم الجهد IC	1
3	1000pF	مكثف	1
4	0.1 فائق التوهج	مكثف	1
5	470 فائق التوهج ، 25 فولت	مكثف	1
6	10 آلاف ، 1٪	المقاوم	4
7	مقياس الجهد ، 10 كيلو	مقاومة متغيرة	1
8	وحدة امدادات الطاقة	12V ، DC	1
9	سلك قياس واحد	عام	6
10	اللوح	عام	1

رسم تخطيطى

تم أخذ المخطط الخاص بدائرة محول الجهد إلى التردد من ورقة البيانات وأضيفت بعض المكونات الخارجية لتعديل الدائرة لهذا العرض التوضيحي

تم إنشاء هذه الدائرة على لوح غير ملحوم مع المكونات الموضحة في التخطيطي ، ولأغراض توضيحية ، تتم إضافة مقياس جهد في قسم الإدخال في مكبر الصوت لتغيير جهد الدخل ومع ذلك ، يمكننا ملاحظة التغيير في الإخراج.

ملحوظة! يتم وضع جميع المكونات بشكل وثيق قدر الإمكان لتقليل مقاومة ومقاومة السعة الطفيلية.

كيف يعمل الجهاز؟

يتم استخدام مضخم التشغيل الداخلي كمدخل ، وهو موجود لتحويل جهد الإدخال إلى تيار دفع لمتابع NPN عندما يتم توفير تيار محرك 1 مللي أمبير للتيار إلى محول تردد. يقوم بشحن مكثف التوقيت الخارجي ويسمح هذا المخطط للمذبذب بتوفير اللاخطية على مدى الجهد الإجمالي من 100 nA إلى 2mA. ينتقل هذا الإخراج أيضًا إلى محرك الإخراج وهو مجرد ترانزستور طاقة NPN مع جامع مفتوح يمكننا من خلاله الحصول على الإخراج

العمليات الحسابية

لحساب تردد خرج الدائرة نظريًا ، يمكن استخدام الصيغة التالية

Fout = Vin / 10 * Rt * Ct

أين،

• Fout هو تردد الخرج
• فين هو جهد الدخل للدائرة ،
• Rt هو المقاوم لمذبذب RC
• Ct هو مكثف لمذبذب Rc

فمثلا،

• يكون Vin 0.1V أو 100mV
• Rt هو 10000 كيلو أو 10 كيلو
• Ct يكون 0.001 فائق التوهج أو 1000 ف

Fout = 0.1 / (10 * 10 * 0.001) Fout = 1 كيلو هرتز

لذلك ، إذا تم تطبيق 0.1 فولت على مدخلات الدائرة ، فسنحصل على 1 كيلو هرتز في الإخراج

اختبار الجهد لتحويل التردد

لاختبار الدائرة ، يتم استخدام الأدوات التالية

1. مزود طاقة وضع التبديل 12 فولت (SMPS)
2. ميكو 108 ب + مالتيميتر
3. راسم الكمبيوتر USB Hantech 600BE

لإنشاء الدائرة ، يتم استخدام 1٪ من مقاومات الأفلام المعدنية ولا يتم أخذ التسامح مع المكثفات في الاعتبار. كانت درجة حرارة الغرفة 22 درجة مئوية أثناء الاختبار

إعداد الاختبار

كما ترى ، جهد الدخل DC هو 11.73 فولت

والجهد عند دبوس الإدخال في IC هو 104.8 مللي فولت

هنا يمكنك أن ترى الناتج على DSO الخاص بي هو 1.045 كيلو هرتز.

A فيديو مفصل لدائرة العمل ويرد أدناه حيث أعطيت مدخلات متعددة وتيرة تغير في نسبة مساهمة الجهد.

مزيد من التحسين

من خلال جعل الدائرة على ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، يمكن تحسين الاستقرار ، ويمكن أيضًا استخدام المقاومات والمكثفات ذات التفاوتات بنسبة 0.5 ٪ لتحسين الدقة. الجزء الأكثر أهمية في هذه الدائرة هو قسم مذبذب RC ، لذلك يجب وضع مذبذب RC في أقرب مكان ممكن من دبابيس الإدخال وإلا ، فقد تبدأ السعة ومقاومة آثار PCB أو قد يقلل المكون من دقة الدائرة.

التطبيقات

هذا IC مفيد للغاية ويمكن استخدامه للعديد من التطبيقات ، بعضها مدرج أدناه

• AD654 VFC باعتباره ADC
• مضاعف التردد
• جهاز استشعار درجة الحرارة مع المزدوجة الحرارية
• قياس الضغط
• وظيفة المولد
• ساعة دقيقة ذاتية التحيز

أتمنى أن تكون قد أحببت هذه المقالة وتعلمت شيئًا جديدًا منها. إذا كان لديك أي شك ، يمكنك طرح السؤال في التعليقات أدناه أو يمكنك استخدام منتدياتنا لإجراء مناقشة مفصلة.