LM2907频率/电压转换器原理及应用
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本文讨论锁相环电路,介绍NE567单片音频解码器集成电路。
此音调解码块包含一个稳定的锁相环路和一个晶体管开关,当在此集成块的输入端加上所先定的音频时,即可产生一个接地方波。
此音频解码器可以解码各种频率的音调。
例如检测电话的按键音等。
此音频解码器还可以用在BB机、频率监视器和控制器、精密振荡器和遥测解码器中。
567的基本工作状况有如一个低压电源开关,当其接收到一个位于所选定的窄频带内的输入音调时,开关就接通。
换句话说567可做精密的音调控制开关。
通用的567还可以用做可变波形发生器或通用锁相环电路。
当其用作音调控制开关时,所检测的中心频率可以设定于0.1至500KHz内的任何值,检测带宽可以设定在中心频率14%内的任何值。
而且,输出开关延迟可以通过选择外电阻和电容在一个宽时间范围内改变。
电流控制的567振荡器可以通过外接电阻R1和电容器C1在一个宽频段内改变其振荡频率,但通过引脚2上的信号只能在一个很窄的频段(最大范围约为自由振荡频率的14%)改变其振荡频率。
因此,567锁相电路只能“锁定”在预置输入频率值的极窄频带内。
567的积分相位检波器比较输入信号和振荡器输出的相对频率和相位。
只有当这二个信号相同时(即锁相环锁定)才产生一个稳定的输出,567音调开关的中心频率等于其自由振荡频率,而其带宽等于锁相环的锁定范围。
图3所示为567用作音调开关时的基本接线图。
输入音调信号通过电容器C4交流耦合到引脚3,这里的输入阻抗约为20KΩ。
插接在电源正电源端和引脚8之间的外接输出负载电阻RL与电源电压有关,电源电压的最大值为15V,引脚8可以吸收达100mA的负载电流。
引脚7通常接地,面引脚4接正电源,但其电压值需最小为4.75V,最大为9V。
如果注意节流,引脚8也可接到引脚4的正电源上。
振荡器的中心频率(f0)也由下式确定:f0=1.1³(R1³C1)²²²²²²²²²²²²²²(1)这里电阻的单位是KΩ,电容的单位是uF,f0的单位为KHz。
说明:
该电路由两个独立的,高增益,内部频率补偿,这是专为汽车和工业控制系统,专门运算放大器。
它采用了大范围的电压单电源供电。
低电源消耗是在电源电压的大小无关。
应用领域包括传感器放大器,直流增益模块和所有常规运算放大器现在可以更容易地在单电源系统中实现电路。
例如,这些电路可以直接从标准提供+5V,这是用在逻辑系统,并轻松地提供,而无需任何额外的电源供应器所需的接口电路。
在线性模式的输入共模电压范围包括地和输出电压也可以摆动到地,尽管从单电源操作。
特点:
内部频率补偿
大直流电压增益:100分贝
宽的带宽(增益):1.1兆赫(温度补偿)
极低的电源电流/OP(500霢)基本上是独立的电源电压
低输入偏置电流:20nA的(温度补偿)
低输入偏置电流:2nA的
输入共模电压范围包括负轨
差分输入电压范围等于电源电压
大输出电压摆幅0V至(VCC+-1.5V)
示意图:
绝对最大额定值和运行条件:
开环频率响应:
大信号频率响应:
电压跟随器的脉冲响应:
输出特性:。
高频开关电源的原理
高频开关电源的工作原理主要包括以下几点:
1. 整流和滤波:将输入的交流电先通过整流桥进行整流,再通过滤波电容进行滤波,获取直流电压。
2. 开关管切换:使用MOS管等半导体开关管以高频率(20-100KHz)进行开关切换。
3. 变压器:将开关管的高频脉冲输出连接到高频变压器的初级侧,并通过变压器
调整电压。
4. 整流和滤波:变压器二级侧的输出再通过整流和滤波获得平滑的直流输出电压。
5. 反馈控制:通过误差放大、脉宽调制等方式,控制开关管的占空比,稳定输出电压。
6. 隔离效应:变压器提供输入和输出之间的隔离作用。
7. 小体积:高频变压器体积小,开关电源整体体积较小。
8. 效率高:开关损耗小,效率可以达90%以上。
9. 减少铜损:降低了开关管和变压器的铜损andsen。
10. 减少噪音:高频操作使噪音大大减小。
LM2576构成的扩流的应用电路原理概述LM2576是一款具有扩流功能的电压稳压芯片,常用于电源模块和电子设备的稳压电路中。
本文将介绍LM2576构成的扩流的应用电路原理以及其工作原理。
LM2576电压稳压芯片LM2576是一款高效率的降压型开关稳压芯片,采用全离散元件构成,具有输出转换效率高、负载电流大等特点。
该芯片广泛应用于电子产品中,是一种经济实用的电源芯片。
扩流原理扩流是指通过使用特定的电路和元器件,使得输出电流能够大于芯片的最大输出电流。
通常情况下,芯片的最大输出电流是有限的,不能满足某些应用中较大的电流需求。
扩流电路的设计可以通过增加外部元件的方式,来拓宽芯片的输出电流范围。
应用电路原理基本电路图下面是一个基本的LM2576构成的扩流应用电路原理图:Vin ----+------------------------+------------------------+--------- Vout| | |Cin L Cout| | |+----+----+----+----+----+----+----+----+----+--+| | | | | | | | |C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 ...| |R1 RL| |+-----+-----+-----+-----+| | |D1 D2 D3电路元件说明•Vin: 输入电压,通常由电源供应•Cin: 输入电容,用于过滤输入电压,提供稳定的输入电压•L: 电感,用于储存能量,并平滑输出电压•Cout: 输出电容,用于过滤输出电压波动•Vout: 输出电压,可根据需要调整•C1、C2、C3…: 输出电容,根据需要添加,用于增大输出电流范围•R1: 调整电流限制电阻,控制输出电流•RL: 负载电阻,需要在芯片能够承受的范围内选择•D1、D2、D3: 肖特基二极管,用于保护芯片和提高效率电路工作原理1.输入电压Vin经过输入电容Cin滤波后,输入到LM2576芯片的VIN引脚。
数模转换器的原理及应用数模转换器(Digital-to-Analog Converter,简称DAC)是一种电子器件,用于将数字信号转换为模拟信号。
在数字电子系统中,由于信息的数字化处理,需要将数字信号转换为模拟信号才能实现与外部环境的交互。
本文将从数模转换器的工作原理和应用两个方面进行阐述。
一、数模转换器的工作原理数模转换器的工作原理基于二进制数的电位权重加权。
简单来说,它将二进制数字输入转换为相应的电压输出。
市场上常见的数模转换器主要有两种类型:并行式和串行式。
1. 并行式数模转换器并行式数模转换器的工作原理是将各个二进制位的电平转换为相应的电压输出。
例如,一个8位的并行式数模转换器能够将8个二进制位的输入转换为对应的8个电压输出。
每一位的输入可以是0V(低电平)或5V(高电平),对应的输出电压也相应变化。
通过控制输入的二进制码,可以实现从0到255之间的电压输出。
并行式数模转换器的转换速度较快,适用于对速度要求较高的应用。
2. 串行式数模转换器串行式数模转换器的工作原理是将二进制位逐位地进行转换。
从高位开始,每个二进制位经过一定的时间间隔逐步进行转换,最终输出模拟信号。
与并行式数模转换器相比,串行式数模转换器的转换速度较慢,但由于只需要一个数据线来传输数据,所需引脚数量较少,适用于资源受限的系统设计。
二、数模转换器的应用数模转换器广泛应用于各种领域,包括通信、音频、视频、测量仪器等。
以下是一些常见的应用示例:1. 通信领域在通信领域,数模转换器用于将数字信号转换为相应的模拟信号进行传输。
例如,在数字手机中,声音信号首先被转换为数字信号,并通过数模转换器转换为模拟信号输出到扬声器,实现声音的播放。
2. 音频应用数模转换器在音频领域中扮演着重要的角色。
例如,在CD播放器中,数模转换器将数字音频信号转换为模拟音频信号,使其能够通过耳机或音箱播放出来。
同时,在音频编辑和处理中,数模转换器也可以将数字音频信号转换为模拟信号,以便进行混音、均衡等操作。
lm2904工作原理
LM2904是一种双运算放大器,具有两个独立的运算放大器,
每个放大器都有一个差分输入和一个单端输出。
下面是它的工作原理:
1. 差动输入:LM2904的差动输入由两个输入引脚组成,通常
标记为IN+和IN-。
IN+是非反相输入,IN-是反相输入。
差动
输入接收来自外部信号源的差电压,并将其转换成相对地的差动电流。
2. 输入级:差动输入通过输入级放大器进行处理,该级别包括差动放大器和共模放大器。
差动放大器增益高,增加了差动信号,而共模放大器增益低,主要起到抑制共模信号的作用。
3. 差动放大器:差动放大器是核心部分,它接收差动输入信号并将其放大。
它由多个晶体管组成,通常是由NPN型晶体管
和PNP型晶体管配对构成的差动对。
这对晶体管在输入端产
生了差动电流,并通过差动对的放大作用将其转换成差动电压。
4. 输出级:输出级通常是由晶体管和负载电阻组成的共射极级别。
它将差动电压转换为单端输出电压,并通过负载电阻将其驱动到所需电平。
5. 负反馈:LM2904的输出通过一个负反馈电路连接到输入端,以控制放大器的增益和稳定性。
负反馈电路通过将一部分输出信号重新注入输入端,使得输出信号与输入信号之间差异减小,从而提高放大器的线性度和稳定性。
总结:LM2904是一种基于多个晶体管设计的双运算放大器,它通过差分输入,输入级,差动放大器,输出级和负反馈电路实现差动信号的放大和转换,从而产生单端输出信号。
它常用于各种电路中,如放大、滤波、比较等。
高频电源的工作原理
高频电源是一种将电能转换为高频电能的设备,其工作原理主要包括以下几个方面。
高频电源的工作原理涉及到电源的输入和输出。
在输入端,高频电源通常接收交流电源作为输入,其电压和频率可以根据具体需求进行调整。
而在输出端,高频电源会将输入的电能转换为高频电能,并输出给需要的设备或电路。
高频电源的工作原理与电源的变换和调节有关。
高频电源内部通常包含变压器、整流电路、滤波电路和逆变电路等组件。
其中,变压器用于将输入电压变换为适合工作的电压,并通过整流电路将交流电转换为直流电。
接着,滤波电路会对直流电进行滤波处理,以消除电流中的高频成分,使其更加稳定。
最后,逆变电路将直流电转换为高频交流电,这样就实现了高频电源的输出。
高频电源的工作原理还与开关管的控制有关。
开关管是高频电源中的核心元件,其作用是控制电源开关的开关状态,从而实现电能的转换和调节。
通过控制开关管的导通和截止,可以改变电源的输出电压、电流和频率等参数。
这种开关控制的方式使得高频电源具有较高的效率和调节性能。
高频电源的工作原理还与保护和稳定性有关。
在高频电源的设计中,通常会考虑各种保护电路,例如过流保护、过压保护和过温保护等,
以保证电源的安全和可靠性。
同时,为了提高电源的稳定性,高频电源还会采用反馈控制技术,通过监测输出电压和电流等参数,并根据设定值进行调节,以保持输出的稳定性。
高频电源的工作原理涉及到输入输出的转换、电源的变换和调节、开关管的控制以及保护和稳定性等方面。
通过理解和掌握其工作原理,可以更好地应用和设计高频电源,以满足不同领域和应用的需求。
旋转变压器的工作原理及应用旋转变压器的工作原理及应用旋转变压器又称分解器,是一种控制用的微电机,它将机械转角变换成与该转角呈某一函数关系的电信号的一种间接测量装置。
在结构上与二相线绕式异步电动机相似,由定子和转子组成。
定子绕组为变压器的原边,转子绕组为变压器的副边。
激磁电压接到转子绕组上,感应电动势由定子绕组输出。
常用的激磁频率为400Hz,500Hz,1000Hz和5000Hz。
旋转变压器结构简单,动作灵敏,对环境无特殊要求,维护方便,输出信号幅度大,抗干扰性强,工作可靠。
因此,在数控机床上广泛应用。
通常应用的旋转变压器为二极旋转变压器,其定子和转子绕组中各有互相垂直的两个绕组。
另外,还有一种多极旋转变压器。
也可以把一个极对数少的和一个极对数多的两种旋转变压器做在一个磁路上,装在一个机壳内,构成“粗测”和“精测”电气变速双通道检测装置,用于高精度检测系统和同步系统。
什么是旋转变压器以及应用方式什么是旋转变压器以及应用方式旋转变压器又称分解器,是一种控制用的微电机,它将机械转角变换成与该转角呈某一函数关系的电信号的一种间接测量装置。
在结构上与二相线绕式异步电动机相似,由定子和转子组成。
定子绕组为变压器的原边,转子绕组为变压器的副边。
激磁电压接到转子绕组上,感应电动势由定子绕组输出。
常用的激磁频率为400Hz,500Hz,1000Hz和5000Hz。
旋转变压器结构简单,动作灵敏,对环境无特殊要求,维护方便,输出信号幅度大,抗干扰性强,工作可靠。
因此,在数控机床上广泛应用。
通常应用的旋转变压器为二极旋转变压器,其定子和转子绕组中各有互相垂直的两个绕组。
另外,还有一种多极旋转变压器。
也可以把一个极对数少的和一个极对数多的两种旋转变压器做在一个磁路上,装在一个机壳内,构成“粗测”和“精测”电气变速双通道检测装置,用于高精度检测系统和同步系统。
旋转变压器的应用旋转变压器作为位置检测装置有两种应用方式:鉴相方式和鉴幅方式。
模数转换器的原理及应用模数转换器,即数模转换器和模数转换器,是一种电子器件或电路,用于将模拟信号转换为数字信号,或将数字信号转换为模拟信号。
该器件在许多领域都有广泛的应用,包括通信、音频处理、图像处理等。
一、数模转换器的原理数模转换器的原理基于采样和量化的过程。
采样是指在一段时间间隔内对连续的模拟信号进行测量,将其离散化,得到一系列的样本。
量化是指将采样得到的模拟信号样本转换为对应的数字量。
1. 采样过程:通过采样器对连续的模拟信号进行采样,即在一段时间间隔内选取一系列点,记录其幅值。
采样频率越高,采样得到的样本越多,对原始信号的还原度越高。
2. 量化过程:将采样得到的模拟信号样本转换为数字量。
量化的目的是将连续的模拟信号转换为离散的数字信号,通常使用二进制表示。
量化过程中,将采样得到的模拟信号样本确定为离散的幅值值,并用数字表示。
二、模数转换器的原理模数转换器将数字信号转换为模拟信号,其原理与数模转换器相反。
它将数字信号的离散样本重新合成为连续的模拟信号,恢复出原始的模拟信号。
1. 数字信号输入:模数转换器接收来自数字信号源的离散数字信号样本。
2. 重构模拟信号:根据输入的数字信号样本,模数转换器重构出原始的模拟信号。
这需要根据离散样本的幅值重新合成出连续变化的模拟信号。
三、模数转换器的应用模数转换器在许多领域都有广泛的应用,下面列举几个常见的应用领域:1. 通信系统:在通信系统中,模数转换器用于将数字信号转换为模拟信号进行传输。
它将数字信号编码为模拟信号,便于在传输过程中传递。
2. 音频处理:在音频处理系统中,模数转换器用于将数字音频信号转换为模拟音频信号,以便于放音或其他音频处理操作。
3. 图像处理:在数字图像处理领域,模数转换器用于将数字图像信号转换为模拟图像信号,以便于显示或其他图像处理操作。
4. 控制系统:模数转换器在控制系统中用于将数字控制信号转换为模拟控制信号,以便于控制各种设备或系统的运行。
LM2907频率/电压转换器原理及应用
LM2907频率/电压转换器原理及应用(图)【转】
2009-11-25 18:07:57| 分类: 默认分类 |字号 订阅
LM2907频率/电压转换器原理及应用(图)
2007-09-12 18:311 引言
在测量转速(频率)时,目前多采用数字电路,
但有些场合则需要转速(频率)的变化与模拟信号输出相对
应,这样便可在自动控制系统实验中用频/压转换器件代替
测速发电机,从而使实验设备简化。美国国家半导体公司推
出的速度(频率)/电压转换芯片LM2907/LM2917只需接
少量的外围元件即可构成模拟式转速表,可用于测量电机转
速,实现汽车超速报警等。
2 LM2907芯片介绍
LM2907为集成式频率/电压转换器,芯片中包含
了比较器、充电泵、高增益运算放大器,能将频率信号转换
为直流电压信号。LM2917与LM2907基本相同,区别是:
LM2917内部有一只稳压管,用于提高电源的稳定性。
2.1 主要特点
LM2917进行频率倍增时只需使用一个RC网络;
以地为参考点的转速计(频率)输入可直接从输入管脚接入;
运算放大器/比较器采用浮动三极管输出;最大50mA的输
出电流可驱动开关管、发光二极管等;内含的转速计使用充
电泵技术,对低纹波有频率倍增功能;比较器的滞后电压为
30mV利用这个特性可以抑制外界干扰;输出电压与输入频
率成正比,线性度典型值为±0.3%;具有保护电路,不会受
高于Vcc值或低于地参考点输入信号的损伤;在零频率输入
时,LM2907的输出电压可根据外围电路自行调节;当输入
频率达到或超过某一给定值时,可将输出用于驱动继电器、
指示灯等负载。
2.2 电性能参数
LM2907的主要电性能参数如表1所列:
表1 LM2907的主要电性能参数(Vcc=12VDC,TA=25)
2.3 引脚排列及内部结构
LM2907/LM2917有DIP8和DIP14两种封装形式。
LM2907的DIP14的内部结构如图1所示,DIP8的内部结
构及各引脚功能可参考图2。各引脚功能如下:
●1脚(F)和11脚(IN-)为运算放大器/比较器的输入
端;
●2脚接充电泵的定时电容(C1);
●3脚接充电泵的输出电阻和积分电容(R1/C2);
●4脚(IN+)和10脚(UF1)为运算放大器的输入端;
●5脚为输出晶体管的发射极(U0);
●8脚为输出晶体管的集电极,一般接电源(UC);
●9脚为正电源端(VCC);
●12脚为接地端(GND);
●6,7,13,14脚未用。
2.4 工作原理
当充电泵把从输入级输入来的频率转换成为直流
电压时,需外接定时电容C1、输出电阻R1以及积分电容或
滤波电容C2,当第一级输出的状态发生改变时(这种情况
可能发生在输入端上有合适的过零电压或差分输入电压时),
定时电容在电压差Vcc/2的两电压值之间被线性地充电或放
电,在输入频率信号的半周期中,定时电容上的电荷变化量
为C1Vcc/2,泵入电容中的平均电流或流出电容中的平均电
流为:
△Q/T=ic(AVG)=fIN C1 VCC
输出电路把这一电流准确地送到负载电阻(输出
电阻)R1中,R1电阻的另一端接地,这样滤波后的电流
被滤波电容积分后得到输出电压:
Vo=Vcc fIN C1R1 K
其中K为增益常数,典型值为1。电容C2的值取决于纹波
电压的大小和实际应用中所需要的响应时间。
3 应用电路
LM2907的典型应用电路如图2所示,在应用中需
注意电阻R1和电容C1的选取。定时电容C1可为充电泵提
供内部补偿,为了获得准确的转换结果,其值应大于500pF,
太小的电容值会在R1上产生误差电流,特别在低温应用时
更是如此。LM2907引脚3的输出电流是内部固定的,因此
V0/R1值必须小于或等于此固定值。如果R1太大,将会
影响引脚3的输出阻抗,频率/电压转换的线性度也会变差。
此外,还要考虑输出纹波电压以及R1对 R2值的影响,引
脚3的纹波(VRIPPLE)可用下式计算:
VRIPPLE=(Vcc/2)(C1/C2)[1-(V
cc fIN C1/I2)]
R1的选择与纹波无关,但响应时间,即输出Vout
稳定在一个新值上需要的时间会随着纹波值的增加而增加,
因此必须在纹波、响应时间和线性度之间仔细地进行权衡。
另外,器件所允许的输入信号的最大频率由Vcc、C1和I2
决定。
DIP14封装LM2907芯片的电路连接可
参照图3,只需将管脚3、4,管脚11、12连接在一起
即可。图中 C1=1000pF,R1=100kΩ,C2
=0.47μF。用示波器观察波形,可以发现电路输出的
线性度、灵敏度、准确度都比较好。实际应用中的输入频率
信号可以是三角波、方波、正弦波信号。在保证零穿越的情
况下都能比较理想的实现频率/电压转换,输入信号的幅值
最好在1V以上 但不要超过电源电压。参考电压可以很好
地调整输出的最小电压和带负载能力。