Litar penukar frekuensi ke voltan

Penukar frekuensi ke voltan menukar frekuensi atau denyutan ke output elektrik berkadar seperti voltan atau arus. Ini adalah alat penting untuk pengukuran elektromekanikal di mana kejadian berulang berlaku. Oleh itu, apabila kita memberikan frekuensi merentasi litar penukar frekuensi ke voltan, ia akan memberikan output DC berkadar. Di sini kita menggunakan IC KA331 untuk membina litar penukar frekuensi ke voltan.

KA331 IC

KA331 adalah penukar voltan ke frekuensi yang digunakan untuk membuat penukar analog rendah ke kos rendah sederhana, tetapi juga dapat digunakan sebagai penukar frekuensi ke voltan. IC DIP 8 pin boleh berfungsi dalam lebar jalur lebar dari 1Hz hingga 100 KHz. Ia juga mempunyai pelbagai voltan bekalan dari 5V hingga 40V. KA331 setaraf dengan LM331 yang popular. LM331 juga boleh digunakan litar F-to-V ini.

Di bawah ini adalah gambarajah pin dan litar dalaman KA331 yang diambil dari lembaran data,

Bahan yang Diperlukan

1. KA331 IC - 1pc
2. Kapasitor seramik.01uF - 1pc
3. Kapasitor seramik 470pF - 1pc
4. Kapasitor elektrolitik 1uF dengan penarafan 16V
5. Perintang 10k dengan penarafan kestabilan 1% MFR - 2pcs
6. Perintang 100k dengan penarafan kestabilan 1% MFR - 2pcs
7. Perintang 68k dengan penarafan kestabilan 1% MFR - 1pc
8. Perintang 6.8k dengan kestabilan 1% MFR - 1pc
9. Papan roti
10. Bekalan kuasa 15V
11. Kawat helai tunggal
12. Penjana frekuensi atau penjana fungsi untuk memeriksa litar keseluruhan.

Gambarajah skematik

Kerja Frekuensi ke Litar Voltan

Komponen utama litar adalah KA331. Input litar dihubungkan melintasi kapasitor C1 470pF, yang seterusnya dihubungkan ke pin ambang KA331 (pin 6). Resistor R3 dan R4 membentuk Voltage Divider Circuit yang disambungkan ke Comparator PIN 7 of KA331. Kapasitor C3 dan Resistor R5 adalah pemasa RC yang memberikan ayunan yang diperlukan merentasi pin 5. Perintang R2 menyediakan arus rujukan di seberang pin 2. Litar ini dibekalkan dengan voltan 15v yang disambungkan melintasi pin 8 KA331.

Untuk mengira voltan keluaran litar, formula adalah -

Vout = _input f x Voltan rujukan x (R _L / R _S) x (R _t x C _t)

Di mana f _input adalah frekuensi, R _L adalah perintang beban, R _S adalah perintang sumber arus, R _t dan C _t adalah perintang dan kapasitor pengayun RC.

Oleh itu, untuk litar kami, formula akan -

Vout = _input f x Voltan rujukan x (R ₆ / R ₂) x (R ₅ x C ₃)

Mengikut lembaran data, voltan rujukan KA331 adalah 1.89V. Jadi, jika kita memberikan 500 Hz isyarat input di seluruh litar untuk mendapatkan voltan keluaran -

Vout = 500 x 1.89 x (100k / 100k) x (6.8kx 0.001uf) Vout = 500 x 1.89 x 1 x (6800k x 10 ^-8) Vout = 0.064V atau 64mV

Jadi, Apabila frekuensi 500 Hz digunakan di litar, litar akan memberikan output 64 mV.

Di sini kita telah membina litar di papan roti.

Pengujian Kekerapan ke Litar Voltan

Untuk menguji litar, alat berikut digunakan -

1. Bekalan kuasa bangku PSD3205 saintifik.
2. Penjana fungsi Metravi FG3000.
3. Multimeter UNI-T UT33D.

Litar dibina menggunakan Resistor Filem Logam 1% dan toleransi kapasitor tidak diambil kira. Suhu bilik adalah 22 darjah Celsius semasa ujian dijalankan.

Untuk menguji litar, bekalan kuasa bangku ditetapkan pada output 15V.

Penjana fungsi menyediakan kira-kira 500 Hz sebagai output gelombang persegi.

Bagi mereka yang tidak mempunyai akses ke generator fungsi, litar pemasa dapat dibina menggunakan IC LM555 klasik atau Arduino juga dapat digunakan untuk membangun generator fungsi. Walau bagaimanapun, aplikasi Android juga dapat berfungsi di mana isyarat dihasilkan melalui output fon kepala.

Multi-meter disambungkan di seluruh output dan jarak dipilih sebagai mili-volt.

Keluaran multimeter menunjukkan nilai yang dikira. The litar memberi 64 mV output apabila 500 Hz gelombang persegi dibekalkan seluruh input.

The video bekerja terperinci diberikan pada akhir, di mana pelbagai input yang diberikan dan voltan keluaran berubah dalam nisbah voltan input.

Penambahbaikan

Litar Penukar Frekuensi ke Voltan ini boleh dibina pada PCB untuk ketepatan yang lebih baik. Bahagian kritikal litar adalah pengayun RC. Pengayun RC perlu diletakkan dalam jarak dekat melintasi IC KA331. Dalam jarak jauh, jejak tembaga dapat mendorong ayunan kerana ia akan menambahkan rintangan tambahan dan juga menyumbang kapasitansi sesat. Pesawat Tanah yang betul juga diperlukan.

Permohonan

Frekuensi ke voltan converter digunakan dalam pengukuran dan instrumentasi seperti Tachometer menggunakan Frekuensi to voltage converter untuk mengira kelajuan motor. Jenis alat pengukur yang berbeza, speedometer juga menggunakan teknik ini.