ממיר מתח לתדר באמצעות ad654

ממיר מתח לתדר (VFC) הוא מתנד המוציא גל מרובע, שתדירותו פרופורציונאלית ליניארי למתח הכניסה שלו. את גל הריבוע המוצא ניתן להזין ישירות לסיכה דיגיטלית של מיקרו-בקר כדי למדוד במדויק את מתח הכניסה של DC, כלומר ניתן למדוד את מתח הכניסה באמצעות 8051 או כל מיקרו-בקר אחר שאין בו ADC מובנה.

VFC טועה לעתים קרובות עם מתנד מבוקר מתח (VCO), אך ל- VFC יש יתרונות רבים ומפרטי ביצועים משופרים אשר ל- (VCO) אין, כמו טווח דינמי, שגיאת ליניאריות נמוכה, יציבות עם טמפרטורה ומתח אספקה ​​ועוד רבים אחרים.. ההפך מ- VFC הוא גם פירושו המרת תדרים למתח, מה שכבר הדגמנו במדריך הקודם.

כאן IC AD654 משמש במעגל זה כדי להדגים את הפעולה, שהיא מתח מונוליטי לממיר תדרים. אוסצילוסקופ משמש גם כדי להראות את גל הריבוע המוצא.

IC AD654

AD654 הוא ממיר מתח לתדר IC ומגיע באריזת DIP בת 8 פינים. הוא עשוי ממגבר קלט, מתנד מובנה מדויק מאוד ומנהל פלט קולטים פתוח זרם גבוה המאפשר ל- IC להניע עד 12 עומסי TTL, מצמדים אופטיים, כבלים ארוכים או עומסים דומים, וניתן להפעיל אותו בין (5-30) וולט. דבר נוסף שיש להזכיר הוא שבניגוד לשאר IC, AD654 IC מפיק גל מרובע, כך שמיקרו-בקר קל למדוד את הקריאות. כמה מהתכונות המעניינות ביותר של שבב זה מפורטות להלן.

תכונות:

• מתח כניסה רחב ± 30 וולט
• תדר בקנה מידה מלא עד 500 קילוהרץ
• עכבת כניסה גבוהה של 125MΩ,
• סחף נמוך (4 µV / ° C)
• זרם שקט 2.0 mA
• קיזוז נמוך 1 mV
• דרישה מינימלית לרכיבים חיצוניים

רכיבים נדרשים

לא	חלקים	סוּג	כַּמוּת
1	AD654	IC	1
2	LM7805	ויסות מתח IC	1
3	1000pF	קַבָּל	1
4	0.1uF	קַבָּל	1
5	470uF, 25V	קַבָּל	1
6	10K, 1%	נַגָד	4
7	פוטנציומטר, 10K	נגד משתנה	1
8	יחידת אספקת חשמל	12V, DC	1
9	חוט מד יחיד	גנרית	6
10	קרש לחם	גנרית	1

תרשים סכמטי

התרשים למעגל ממיר מתח לתדר זה נלקח מגליון הנתונים וכמה רכיבים חיצוניים נוספו כדי לשנות את המעגל להפגנה זו.

מעגל זה בנוי על קרש לחם ללא הלחמה עם הרכיבים המוצגים בתרשים, למטרות הדגמה מתווסף פוטנציומטר בחלק הקלט של המגבר כדי לשנות את מתח הכניסה ובכך נוכל לראות את שינוי הפלט.

הערה! כל הרכיבים ממוקמים קרוב ככל האפשר על מנת להפחית את השראות ההתנגדות וההתנגדות הטפילית.

כיצד מתפקד המכשיר?

המגבר התפעולי הפנימי משמש ככניסה, והוא שם כדי להמיר את מתח הכניסה לזרם הכונן עבור העוקב NPN כאשר זרם כונן 1mA מסופק לזרם לממיר תדרים. הוא מטעין את קבל התזמון החיצוני ותכנית זו מאפשרת למתנד לספק אי ליניאריות על פני טווח המתח הכולל של 100 נ"א עד 2mA. פלט זה עובר גם לנהג פלט שהוא רק טרנזיסטור NPN עם אספן פתוח ממנו נוכל להשיג את הפלט

חישובים

כדי לחשב את תדר המוצא של המעגל באופן תיאורטי, ניתן להשתמש בנוסחה הבאה

Fout = Vin / 10 * Rt * Ct

איפה,

• Fout הוא תדר המוצא
• Vin הוא מתח הכניסה של המעגל,
• Rt הוא הנגד למתנד RC
• Ct הוא הקבל למתנד Rc

לדוגמה,

• Vin יהיה 0.1V או 100mV
• Rt הוא 10000K או 10K
• Ct להיות 0.001uF או 1000pF

Fout = 0.1 / (10 * 10 * 0.001) Fout = 1 קילוהרץ

לכן, אם מוחל 0.1V על כניסת המעגל נקבל 1kHz בפלט

בדיקת ממיר מתח לתדרים

לבדיקת המעגל משתמשים בכלים הבאים

1. ספק כוח במצב מתג 12 וולט (SMPS)
2. Meco 108B + מודד
3. אוסצילוסקופ USB למחשב Hantech 600BE

כדי לבנות את המעגל משתמשים בנגדים לפילם מתכתי של 1% ולא לוקחים בחשבון את הסובלנות של הקבלים. טמפרטורת החדר הייתה 22 מעלות צלזיוס במהלך הבדיקה

הגדרת בדיקה

כפי שניתן לראות מתח הכניסה DC הוא 11.73 וולט

והמתח בסיכת הכניסה של ה- IC הוא 104.8 mV

כאן תוכלו לראות שהפלט ב- DSO שלי הוא 1.045 קילוהרץ.

וידאו מפורט של מעגל העבודה הוא כדלקמן שבו כניסות מרובות ניתנו ואת התדירות השתנתה היחס בין מתח הכניסה.

שיפור נוסף

על ידי הפיכת המעגל על ​​גבי מעגל PCB ניתן לשפר את היציבות, ניתן להשתמש גם בנגדים ובקבלים עם סובלנות של 0.5% לשיפור הדיוק. החלק החשוב ביותר במעגל זה הוא קטע המתנד RC, ולכן יש למקם את המתנד RC קרוב ככל האפשר לסיכות הכניסה אחרת, יכולת התחלה והתנגדות של עקבות PCB או הרכיב עשויים להפחית את דיוק המעגל.

יישומים

זהו IC יעיל מאוד וניתן להשתמש בו עבור יישומים רבים, חלקם מופיעים להלן

• AD654 VFC כ- ADC
• מכפיל תדרים
• חיישן טמפרטורה עם צמד תרמי
• מד הזן
• מחולל פונקציות
• שעון דיוק הטיה עצמית

אני מקווה שאהבת את המאמר הזה ולמדת ממנו משהו חדש. אם יש לך ספק אתה יכול לשאול בתגובות למטה או להשתמש בפורומים שלנו לדיון מפורט.