आवृत्ति कनवर्टर सर्किट के लिए 2 सरल वोल्टेज समझाया

फ्रीक्वेंसी कन्वर्टर सर्किट के लिए एक वोल्टेज एक आनुपातिक रूप से बदलती इनपुट वोल्टेज को एक आनुपातिक रूप से भिन्न आउटपुट आवृत्ति में परिवर्तित करता है।

पहला डिज़ाइन IC VFC32 का उपयोग कर रहा है, जो BURR-BROWN से आवृत्ति कनवर्टर डिवाइस के लिए एक उन्नत वोल्टेज है जो विशेष रूप से डिज़ाइन किए गए इनपुट वोल्टेज को आवृत्ति कनवर्टर सर्किट अनुप्रयोग के लिए खिलाए गए वोल्टेज के लिए एक अत्यंत आनुपातिक आवृत्ति प्रतिक्रिया का उत्पादन करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

उपकरण कैसे कार्य करता है

यदि इनपुट वोल्टेज बदलता रहता है, तो आउटपुट फ्रिक्वेंसी इसका अनुसरण करती है और एक बड़ी डिग्री सटीकता के साथ आनुपातिक रूप से बदलती है।

IC का आउटपुट एक ओपन कलेक्टर ट्रांजिस्टर के रूप में होता है, जिसे आउटपुट को सभी मानक CMOS, TTL और MCU उपकरणों के साथ संगत बनाने के लिए बस 5V स्रोत से जुड़े बाहरी पुल अप प्रतिरोध की आवश्यकता होती है।

इस आईसी से आउटपुट को शोर और अत्यधिक रैखिकता के साथ अत्यधिक प्रतिरक्षा होने की उम्मीद की जा सकती है।

आउटपुट रूपांतरण पूर्ण पैमाने पर सीमा बाहरी अवरोधक और संधारित्र के समावेश के साथ निर्धारित होती है, जिसे प्रतिक्रिया की एक विस्तृत श्रृंखला प्राप्त करने के लिए आयाम दिया जा सकता है।

VFC32 की मुख्य विशेषताएं

डिवाइस VFC32 भी विपरीत तरीके से काम करने की एक विशेषता से लैस है, यही है कि यह समान सटीकता और दक्षता के साथ आवृत्ति-से-वोल्टेज कनवर्टर की तरह भी काम करने के लिए कॉन्फ़िगर किया जा सकता है। इसके बारे में हम अपने अगले लेख में विस्तार से चर्चा करेंगे।

IC को विभिन्न पैकेजों में प्राप्त किया जा सकता है, क्योंकि यह आपके आवेदन की आवश्यकता के अनुरूप हो सकता है।

पहला आंकड़ा नीचे एक मानक वोल्टेज को आवृत्ति कनवर्टर सर्किट कॉन्फ़िगरेशन में दर्शाया गया है जहां इनपुट वोल्टेज की पहचान सीमा को स्थापित करने के लिए आर 1 का उपयोग किया जाता है।

पूर्ण स्केल डिटेक्शन सक्षम करना

एक 0 से 10 वी पूर्ण पैमाने पर इनपुट का पता लगाने के लिए 40k रोकनेवाला चुना जा सकता है, अन्य श्रेणियों को केवल निम्नलिखित सूत्र को हल करके हासिल किया जा सकता है:

आर 1 = वीएफ़एस / 0.25mA

बेहतर स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए अधिमानतः R1 एक MFR प्रकार होना चाहिए। R1 के मान को समायोजित करके उपलब्ध इनपुट वोल्टेज रेंज को नीचे ट्रिम कर सकते हैं।

एडजस्टेबल आउटपुट प्राप्त करने के लिए एफएसडी रेंज सी 1 पेश किया गया है, जिसका मूल्य उचित रूप से किसी भी वांछित आउटपुट फ्रिक्वेंसी कन्वर्जन रेंज को निर्दिष्ट करने के लिए चुना जा सकता है, यहाँ 0 से 10 वी के इनपुट रेंज के लिए 0 से 10 kHz का स्केल देने के लिए यह आंकड़ा चुना गया है।

हालांकि, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि C1 की गुणवत्ता आउटपुट रैखिकता या सटीकता को सीधे प्रभावित या प्रभावित कर सकती है, इसलिए उच्च गुणवत्ता वाले संधारित्र के उपयोग की सिफारिश की जाती है। एक टैंटलम शायद इस प्रकार के आवेदन क्षेत्र के लिए एक अच्छा उम्मीदवार बन जाता है।

200kHz और उससे अधिक के क्रम में उच्चतर श्रेणियों के लिए, बड़े संधारित्र को C1 के लिए चुना जा सकता है, जबकि R1 को 20k में तय किया जा सकता है।

संबंधित संधारित्र सी 2 आवश्यक रूप से सी 1 के कामकाज पर प्रभाव नहीं डालता है, हालांकि सी 2 का मूल्य किसी निश्चित सीमा को पार नहीं करना चाहिए। सी 2 के लिए मूल्य जैसा कि नीचे दिए गए आंकड़े में दिखाया गया है, को कम नहीं किया जाना चाहिए, हालांकि इसके ऊपर इसके मूल्य में वृद्धि ठीक हो सकती है

फ़्रिक्वेंसी आउटपुट

आईसी की फ्रीक्वेंसी पिनआउट को एक ओपन कलेक्टर ट्रांजिस्टर के रूप में आंतरिक रूप से कॉन्फ़िगर किया गया है, जिसका अर्थ है कि इस पिन से जुड़ा आउटपुट चरण आवृत्ति रूपांतरण के लिए प्रस्तावित वोल्टेज के लिए केवल एक डूब वोल्टेज / चालू (तर्क कम) प्रतिक्रिया का अनुभव करेगा।

इस पिनआउट से केवल 'सिंकिंग करंट' (तर्क कम) प्रतिक्रिया के बजाय एक वैकल्पिक तर्क प्रतिक्रिया प्राप्त करने के लिए, हमें 5V आपूर्ति के साथ बाहरी पुल अप अवरोधक को जोड़ने की आवश्यकता है जैसा कि ऊपर दूसरे आरेख में संकेत दिया गया है।

यह जुड़ा बाहरी सर्किट चरण के लिए इस पिनआउट पर एक वैकल्पिक रूप से भिन्न तर्क उच्च / निम्न प्रतिक्रिया सुनिश्चित करता है।

संभव अनुप्रयोग

आवृत्ति कनवर्टर सर्किट में वोल्टेज की व्याख्या कई उपयोगकर्ता विशिष्ट अनुप्रयोगों के लिए किया जा सकता है और किसी भी प्रासंगिक आवश्यकता के लिए अनुकूलित किया जा सकता है। ऐसा एक अनुप्रयोग किसी दिए गए भार के लिए बिजली की खपत को रिकॉर्ड करने के लिए एक डिजिटल बिजली मीटर बनाने के लिए हो सकता है।

विचार श्रृंखला में एक वर्तमान संवेदी अवरोधक को प्रश्न में लोड के साथ जोड़ना है और फिर उपरोक्त अवरोधक वोल्टेज के साथ इस प्रतिरोधक में विकासशील वर्तमान बिल्ड-अप को आवृत्ति कनवर्टर सर्किट में एकीकृत करना है।

चूँकि वर्तमान संवेदी अवरोधक का निर्माण भार खपत के लिए आनुपातिक होगा, इसलिए यह डेटा सही ढंग से और आनुपातिक रूप से समझाया सर्किट द्वारा आवृत्ति में परिवर्तित हो जाएगा।

आवृत्ति रूपांतरण को लोड की खपत के डिजिटल कैलिब्रेटेड रीडआउट के लिए आईसी 4033 आवृत्ति काउंटर सर्किट के साथ आगे एकीकृत किया जा सकता है, और इसे भविष्य के मूल्यांकन के लिए संग्रहीत किया जा सकता है।

सौजन्य: http://www.ti.com/lit/ds/symlink/vfc32.pdf

2) आईसी 4151 का उपयोग करना

वोल्टेज कनवर्टर सर्किट के लिए अगले उच्च प्रदर्शन आवृत्ति कुछ घटकों और एक आईसी आधारित स्विचिंग सर्किट के आसपास बनाई गई है। योजनाबद्ध में इंगित भाग मूल्यों के साथ, रूपांतरण का अनुपात लगभग एक रैखिक प्रतिक्रिया के साथ प्राप्त किया जाता है। 1%। जब 0 V-10 V से एक इनपुट वोल्टेज लागू किया जाता है तो यह 0 से 10 kHz वर्ग तरंग आउटपुट वोल्टेज के आनुपातिक परिमाण में परिवर्तित हो जाता है।

पोटेंशियोमीटर पी 1 के माध्यम से, सर्किट को यह सुनिश्चित करने के लिए जोड़ा जा सकता है कि 0 वी का एक इनपुट वोल्टेज 0z का आउटपुट फ्रिक्वेंसी उत्पन्न करता है। आवृत्ति रेंज को ठीक करने के लिए जिम्मेदार घटक संधारित्र C2 के साथ प्रतिरोधों R2, R3, R5, P1 हैं।

नीचे प्रदर्शित सूत्रों को लागू करने के लिए, वोल्टेज के आवृत्ति रूपांतरण के अनुपात को इस क्रम में रूपांतरित किया जा सकता है कि सर्किट कई अद्वितीय अनुप्रयोगों के लिए बहुत अच्छी तरह से काम करता है।

T = 1.1.R3.C2 के उत्पाद का निर्धारण करते समय आपको यह सुनिश्चित करना चाहिए कि यह हमेशा न्यूनतम आउटपुट अवधि के एक आधे से नीचे हो, जिसका अर्थ है कि सकारात्मक आउटपुट पल्स हमेशा नकारात्मक पल्स के रूप में न्यूनतम होना चाहिए।

f0 / विन = [0.486। (आर 5 + पी 1) / आर 2। आर 3। सी 2]। [kHz / V]

टी = 1.1। आर 3। सी 2