CN205212818U - 一种频率电压转换电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种频率电压转换电路,包括供电电源以及依次连接的比较器、振荡器、电压跟随电路和电压放大电路;所述供电电源包括分别为比较器和振荡器供电的第一电压源,以及分别为电压跟随电路和电压放大电路供电的第二电压源;所述振荡器为单稳态触发器,所述比较器包括芯片LM393,芯片LM393的输出端与单稳态触发器相接;本实用新型设计新颖,结构简单,设计合理且接线方便,投入成本低且可得到与输入频率信号成比例的电压信号,达到将频率转换成相应电压的目的,频率变换范围可以连续设置,精度高,使用效果好,实用性强。
Description
技术领域
本实用新型属于信号转换技术领域,具体涉及一种频率电压转换电路。
背景技术
电气自动化和过程自动化检测领域常用到频率电压变换,把频率参数转换成电压参数,把TTL数字逻辑电路脉冲串或方波串转换成模拟的电压或电流信号,可以用于高分辨频率的模数转换器,数字电压表及噪声数据传输中,可以接受各种周期的变化信号并产生与给定信号成比例的模拟电压信号;频率电压转换在电机调速控制,电源线频率检测和电压控制电路,FM解调等方面有着广泛的应用,用于信号处理或者是控制技术;频率电压转换时,也就是在频率和电压之间存在一个线性函数关系,某个特定的频率信号与一个特定电压信号的对应关系;实际转换过程中,频率电压转换实现方法多采用以下三种:一是用现有的频率电压转换芯片,如AD650,LM331,LM2917进行信号转换;二是使用模拟电路的方法;三是用微处理器和AD芯片。第一种频率电压转换量程单一,频率变换的范围狭小;第三种虽然有很高的精度,但是用到了微处理器,实用性不强,成本较高;因此现如今缺少一种结构简单、体积小、成本低、设计合理、频率电压转换范围大的频率电压转换模拟电路,频率变换范围可以连续设置可调。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足,提供一种频率电压转换电路,其设计新颖合理,结构简单,设计合理且接线方便,投入成本低且可得到与输入频率信号成比例的电压信号,达到将频率转换成相应电压的目的,频率变换范围可以连续设置,精度高,使用效果好,实用性强,便于推广使用。
为解决上述技术问题,本实用新型采用的技术方案是:一种频率电压转换电路,其特征在于:包括供电电源以及依次连接的比较器、振荡器、电压跟随电路和电压放大电路;所述供电电源包括分别为比较器和振荡器供电的第一电压源,以及分别为电压跟随电路和电压放大电路供电的第二电压源;所述振荡器为单稳态触发器,所述比较器包括芯片LM393,所述芯片LM393的同相输入端与二极管D1的阴极相接,二极管D1的阳极接地,芯片LM393的反相输入端分两路,一路经电阻R5和电阻R6与第一电压源相接,另一路与电容C2的一端相接;电容C2的另一端为比较器的信号输入端,芯片LM393的输出端与单稳态触发器相接。
上述的一种频率电压转换电路,其特征在于:所述单稳态触发器为芯片74HC123,所述芯片74HC123的1A管脚与芯片LM393的输出端相接,芯片74HC123的1B管脚和1RD管脚均与电阻R5和电阻R6的连接端相接,芯片74HC123的1REXT管脚分两路,一路经电阻R1与第一电压源相接,另一路经电容C3接地;芯片74HC123的1CEXT管脚接地。
上述的一种频率电压转换电路,其特征在于:所述电压跟随电路包括MOSFET管Q1、电阻R7和电容C4,所述MOSFET管Q1的栅极与芯片74HC123的1Q管脚相接,MOSFET管Q1的漏极与第二电压源相接,MOSFET管Q1的源极经电阻R7接地,MOSFET管Q1的源极和电阻R7的连接端与电容C4的一端相接。
上述的一种频率电压转换电路,其特征在于:所述电压放大电路包括芯片LMV552,所述芯片LMV552的反相输入端与电容C4的另一端相接,芯片LMV552的同相输入端分两路,一路经电阻R8接地,另一路经可变电阻R4与第二电压源相接,芯片LMV552的输出端分两路,一路经电阻R3和可变电阻R2与芯片LMV552的反相输入端相接,另一路为电压放大电路的信号输出端。
上述的一种频率电压转换电路,其特征在于:所述第一电压源的电压值为5V。
上述的一种频率电压转换电路,其特征在于:所述第二电压源的电压值为15V。
本实用新型与现有技术相比具有以下优点:
1、本实用新型通过设置比较器,采用芯片LM393信号比较,使用耦合电容C2将输入的频率脉冲信号送入到芯片LM393中与给定信号进行比较输出高低电平,电路简单,便于推广使用。
2、本实用新型通过设置单稳态触发器,采用芯片74HC123对比较器输出端的信号进行脉宽调制使其产生多谐振荡,则可以得到与输入信号成比例的输出模拟电压,采用可靠稳定,使用效果好。
3、本实用新型通过设置电压跟随电路和电压放大电路,通过单稳态触发器输出的高低电压信号触发电压跟随电路中的MOSFET管Q1,当MOSFET管Q1的栅极收到高电压信号时,MOSFET管Q1导通,电压跟随并信号放大,可以输出较高的电压;当MOSFET管Q1的栅极收到低电压信号时,MOSFET管Q1截止,频率变换范围可以连续设置,精度高。
4、本实用新型设计新颖合理,电路简单、设计合理且接线方便,投入成本低,实用性强,便于推广使用。
综上所述,本实用新型设计新颖合理,结构简单,设计合理且接线方便,投入成本低且可得到与输入频率信号成比例的电压信号,达到将频率转换成相应电压的目的,频率变换范围可以连续设置,精度高,使用效果好,实用性强,便于推广使用。
下面通过附图和实施例,对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本实用新型的电路原理框图。
图2为本实用新型的电路原理图。
附图标记说明:
1—比较器;2—振荡器;3—电压跟随电路;
4—电压放大电路。
具体实施方式
如图1和图2所示,本实用新型包括供电电源以及依次连接的比较器1、振荡器2、电压跟随电路3和电压放大电路4;所述供电电源包括分别为比较器1和振荡器2供电的第一电压源,以及分别为电压跟随电路3和电压放大电路4供电的第二电压源;所述振荡器2为单稳态触发器,所述比较器1包括芯片LM393,所述芯片LM393的同相输入端与二极管D1的阴极相接,二极管D1的阳极接地,芯片LM393的反相输入端分两路,一路经电阻R5和电阻R6与第一电压源相接,另一路与电容C2的一端相接;电容C2的另一端为比较器1的信号输入端,芯片LM393的输出端与单稳态触发器相接。
实际使用中,比较器1的信号输入端接收外界频率信号输入,采用比较器1对输入频率信号进行整形比较。
如图2所示,本实施例中,所述单稳态触发器为芯片74HC123,所述芯片74HC123的1A管脚与芯片LM393的输出端相接,芯片74HC123的1B管脚和1RD管脚均与电阻R5和电阻R6的连接端相接,芯片74HC123的1REXT管脚分两路,一路经电阻R1与第一电压源相接,另一路经电容C3接地;芯片74HC123的1CEXT管脚接地。
如图2所示,本实施例中,所述电压跟随电路3包括MOSFET管Q1、电阻R7和电容C4,所述MOSFET管Q1的栅极与芯片74HC123的1Q管脚相接,MOSFET管Q1的漏极与第二电压源相接,MOSFET管Q1的源极经电阻R7接地,MOSFET管Q1的源极和电阻R7的连接端与电容C4的一端相接。
如图2所示,本实施例中,所述电压放大电路4包括芯片LMV552,所述芯片LMV552的反相输入端与电容C4的另一端相接,芯片LMV552的同相输入端分两路,一路经电阻R8接地,另一路经可变电阻R4与第二电压源相接,芯片LMV552的输出端分两路,一路经电阻R3和可变电阻R2与芯片LMV552的反相输入端相接,另一路为电压放大电路4的信号输出端。
实际使用中,电压放大电路4的信号输出端可接示波器对输出电压信号进行连续观察。
本实施例中,所述第一电压源的电压值为5V。
本实施例中,所述第二电压源的电压值为15V。
本实用新型使用时,输入频率信号经比较器1中的耦合电容C2被整形后送入到芯片LM393的反相输入端与芯片LM393的同相输入端连接的二极管D1的压降进行比较,当芯片LM393的反相输入端电压低于二极管D1的压降时,芯片LM393输出高电平,振荡器2中的芯片74HC123被触发,信号经芯片74HC123脉宽调制后输出高低振荡宽电压信号,当振荡器2输出高电压信号时,电压跟随电路3中的MOSFET管Q1导通,电压信号保持跟随并经电压放大电路4进行放大,且可通过电压放大电路4中的可变电阻R4和可变电阻R2进行调节电压放大输出倍数,信号连续稳定;当振荡器2输出低电压信号时,电压跟随电路3中的MOSFET管Q1截止,通过示波器接电压放大电路4的信号输出可查看得到的与输入频率信号成比例的电压信号,达到将频率转换成相应电压的目的,频率变换范围可以连续设置,精度高,使用效果好。
以上所述,仅是本实用新型的较佳实施例,并非对本实用新型作任何限制,凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化,均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
Claims (6)
1.一种频率电压转换电路,其特征在于:包括供电电源以及依次连接的比较器(1)、振荡器(2)、电压跟随电路(3)和电压放大电路(4);所述供电电源包括分别为比较器(1)和振荡器(2)供电的第一电压源,以及分别为电压跟随电路(3)和电压放大电路(4)供电的第二电压源;所述振荡器(2)为单稳态触发器,所述比较器(1)包括芯片LM393,所述芯片LM393的同相输入端与二极管D1的阴极相接,二极管D1的阳极接地,芯片LM393的反相输入端分两路,一路经电阻R5和电阻R6与第一电压源相接,另一路与电容C2的一端相接;电容C2的另一端为比较器(1)的信号输入端,芯片LM393的输出端与单稳态触发器相接。
2.按照权利要求1所述的一种频率电压转换电路,其特征在于:所述单稳态触发器为芯片74HC123,所述芯片74HC123的1A管脚与芯片LM393的输出端相接,芯片74HC123的1B管脚和1RD管脚均与电阻R5和电阻R6的连接端相接,芯片74HC123的1REXT管脚分两路,一路经电阻R1与第一电压源相接,另一路经电容C3接地;芯片74HC123的1CEXT管脚接地。
3.按照权利要求2所述的一种频率电压转换电路,其特征在于:所述电压跟随电路(3)包括MOSFET管Q1、电阻R7和电容C4,所述MOSFET管Q1的栅极与芯片74HC123的1Q管脚相接,MOSFET管Q1的漏极与第二电压源相接,MOSFET管Q1的源极经电阻R7接地,MOSFET管Q1的源极和电阻R7的连接端与电容C4的一端相接。
4.按照权利要求3所述的一种频率电压转换电路,其特征在于:所述电压放大电路(4)包括芯片LMV552,所述芯片LMV552的反相输入端与电容C4的另一端相接,芯片LMV552的同相输入端分两路,一路经电阻R8接地,另一路经可变电阻R4与第二电压源相接,芯片LMV552的输出端分两路,一路经电阻R3和可变电阻R2与芯片LMV552的反相输入端相接,另一路为电压放大电路(4)的信号输出端。
5.按照权利要求1所述的一种频率电压转换电路,其特征在于:所述第一电压源的电压值为5V。
6.按照权利要求1所述的一种频率电压转换电路,其特征在于:所述第二电压源的电压值为15V。
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CN106655767A (zh) * | 2016-12-22 | 2017-05-10 | 天津七六四通信导航技术有限公司 | 一种基于反向dc/dc控制器的反向升压电路 |
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