LM331 Комплексное руководство: точное напряжение на преобразователи частоты

Каталог

LM331 Описание

А LM331 является высокопроизводительным и относительно недорогим интегрированным чипом, производимым компанией NS в Соединенных Штатах.Его можно использовать в качестве точного преобразователя частоты в напряжение, конвертера A/D, линейной частотной модуляции и демодуляции, давнего интегратора и других связанных устройств.LM331 использует новую опорную схему с компенсированной температурой энергии, которая обеспечивает чрезвычайно высокую точность во всем диапазоне рабочих температур и вниз до напряжения питания 4,0 В. LM331 имеет широкий динамический диапазон 100 дБ;Его линейность также превосходна, с максимальным нелинейным искажением менее 0,01 процента, и она сохраняет хорошие характеристики линейности даже на рабочих частотах до 0,1 Гц.Кроме того, его точность преобразования также довольно высока, цифровое разрешение может достигать 12 бит.С точки зрения применения, конструкция внешней схемы LM331 относительно проста, и легко сформировать схемы преобразования, такие как V/F или F/V, путем доступа только к нескольким внешним компонентам.В то же время, из -за оптимизированной конструкции своих внутренних схем, точность преобразования также может быть хорошо гарантирована.

Альтернативы и эквиваленты:

• AS331

• LM3310SQ

Функции и роли LM331

Основной функцией LM331 является преобразование входного аналогового сигнала в выходной выход.Он использует внутренний компаратор и контролируемый напряжением генератор (VCO) для достижения этой функции.Когда входной сигнал превышает пороговое значение установки, компаратор выведет сигнал высокого уровня, вызывая увеличение выходной частоты VCO.Напротив, когда входной сигнал ниже порога, компаратор выведет сигнал низкого уровня, вызывая уменьшение выходной частоты VCO.Следовательно, чип LM331 может преобразовать размер входного сигнала в изменение выходной частоты.

LM331 имеет широкий спектр применений в области измерения, управления и связи.Например, при измерении физических величин, таких как температура и влажность, чип LM331 может использоваться для преобразования выходного сигнала датчика в частотный сигнал для удобной цифровой обработки.Кроме того, его также можно использовать в цифровых системах связи для преобразования аналоговых сигналов в цифровые сигналы, тем самым повышая производительность и надежность системы противоположных.

LM331 Внутренняя блок -схема

Внутренняя цепь LM331 в основном состоит из входного компаратора, выходной трубки драйвера, рупионного фрук-флопа, переключателя тока, компаратора ГРМ, сброса транзистора, выходной трубки, эталонной схемы Bandgap и исходной схемы тока тока.Трубка вывода драйвера принимает форму с открытым колликтором.Поэтому, выбрав соответствующий логический ток и внешний резистор, пользователь может гибко изменить логический уровень выходного импульса, чтобы адаптироваться к потребностям различных логических цепей, таких как TTL, DTL, CMOS и т. Д. Кроме того, LM331 может быть питаетсяЛибо двойной источник питания или единый источник питания.Он имеет широкий диапазон рабочих напряжений и может работать от 4 В до 40 В, а выходное напряжение может достигать 40 В.В то же время LM331 также имеет функцию предотвращения короткого замыкания VCC для обеспечения безопасной работы цепи.

Рабочий принцип LM331

Ядро LM331 представляет собой компаратор напряжения, основанный на технологии CMOS, выходной сигнал которого подается во внешний коррекционный конденсатор и встроенный источник тока.Когда входное напряжение равно внутреннему эталонному напряжению, выходной уровень сравнения напряжения перевернут.Этот процесс контролирует усиление входного сигнала через петлю отрицательной обратной связи, тем самым генерируя прямоугольную волну с фиксированной амплитудой и периодом изменения на выходном конце.Кроме того, LM331 оснащен специальной цепью генератора логарифмических наклонов.Эта схема преобразует разницу между входным напряжением и опорным напряжением в частотную дельту, что обеспечивает точное преобразование напряжения в частоту.В то же время LM331 предоставляет 4 программируемых диапазона измерения для удовлетворения потребностей различных сценариев применения.Более того стоит упомянуть, это то, что LM331 также позволяет пользователям регулировать время подъема и падения выходной формы волны через внешние резисторы.Эта функция не только повышает его гибкость, но и помогает достичь большей точности и стабильности.

Применение LM331

На картинке выше представляет собой цепь преобразования напряжения/частоты, состоящая из LM331 и других компонентов.LM331-это монолитная интегрированная схема преобразования напряжения/частоты, которая интегрирует опорное напряжение на 1,9 В, переключатель тока, компаратор и функции триггера.Чтобы расширить диапазон измерений, в цепь добавляется эксплуатационный усилитель A1.Спортивный ток IR установлен (RL+R (RPL)).Поскольку внутреннее опорное напряжение составляет 1,9 В, IR = 1,9 В/(RL+R (RPL)).Обычный диапазон настройки составляет от 100 до 500 мкА.

Кроме того, средний ток I на выходе (вывод 1) текущего переключателя равен входному току II.Для зарядного заряда и схема заряда, когда напряжение зарядки достигает определенного порога напряжения питания (например, 2/3 напряжения питания), цепь сбрасывается, поэтому ширина импульса равна 1,1///R4C3.Поскольку входной ток II равен 1,1/R4 x C3 x F0 x IR, входной ток II пропорционален частоте колебаний F0, то есть выходной частота F0 пропорциональна пользовательскому интерфейсу входного напряжения.

Конкретные применения LM331

LM331 широко используется в различных приложениях, которые требуют преобразования входного напряжения в частотные сигналы.Ниже приведены несколько общих областей применения LM331:

Частота синтез

LM331 может использоваться в приложениях синтеза частоты.Подключив несколько LM331 серии или параллельно, может быть достигнут синтезированный выход множественных частот.Это имеет большое значение в некоторых приложениях, которые требуют многочастотных сигналов, таких как системы связи, генераторы сигналов и т. Д.

Частота измерение

LM331 может преобразовать входное напряжение в выходной частотный выход, пропорциональный входному напряжению, поэтому он имеет широкий диапазон приложений в поле измерения частоты.Например, в приборе LM331 может использоваться для измерения частоты напряжения, тока, температуры и других параметров, а также для обеспечения частотного сигнала на дисплей или другую схему обработки для обработки и отображения.

Оцифровка аналоговых сигналов

В процессе оцифровки аналоговых сигналов LM331 может преобразовать аналоговый сигнал в частотное представление цифрового сигнала.Это очень полезно в приложениях, которые требуют цифровой обработки аналоговых сигналов, таких как сборы данных, обработка звука и другие области.

Генератор формы волны

Поскольку LM331 может преобразовать входное напряжение в частотный сигнал, его можно использовать в качестве компонента ядра генератора сигнала.Регулируя входное напряжение, LM331 может выходить выходные сигналы различных частот, тем самым генерируя различные формы волны, такие как синусоидальные волны, квадратные волны, треугольные волны и т. Д.

Меры предосторожности для использования LM331

При использовании LM331 есть несколько важных соображений, которые следует рассмотреть:

Защита схемы: мы можем добавить необходимые цепи защиты, такие как регуляторы напряжения, конденсаторы питания фильтра питания, а также диоды защиты от чрезмерного напряжения и т. Д., Для защиты LM331 от внешних вмешательств и повреждений окружающей среды.

Входной импеданс: LM331 имеет высокий входной импеданс, обычно между 10 кОм до 100 кОм.При разработке схемы мы должны выбрать соответствующий входной импеданс, чтобы обеспечить стабильность и точность входного сигнала.

Входное напряжение: при использовании LM331 мы должны убедиться, что входное напряжение находится в пределах указанного диапазона рабочих мест и поддерживать его стабильность.Обязательно избегайте входного напряжения из указанного диапазона, чтобы предотвратить повреждение LM331.

Защита от электростатического разряда: LM331 содержит электростатические чувствительные детали.Следовательно, во время работы избегайте прикосновения к чувствительным частям чипа непосредственно и принимайте соответствующие меры электростатической защиты, чтобы предотвратить повреждение чипа, вызванное электростатическим разрядом.

Напряжение питания: LM331 обычно требует единого источника питания, с напряжением питания в диапазоне от 3 В до 30 В.Мы должны убедиться, что напряжение питания, предоставляемое LM331, находилось в пределах указанного диапазона и обладает достаточной стабильностью и надежностью.

Стабильность температуры: на производительность LM331 сильно влияет температура.Следовательно, при использовании в средах с большими изменениями температуры нам необходимо уделять особое внимание влиянию температуры на LM331, и может потребоваться принять меры температурной компенсации для повышения его стабильности.

Часто задаваемые вопросы [FAQ]

1. Какова стоимость LM331 в Индии?

LM331 Преобразователь частоты напряжения от 0-10 В в 0-10 кГц модуль преобразования в 199,00 рупий.

2. Что такое LM331?

Семейство преобразователей с напряжения в LM231/LM331 в идеально подходит для использования в простых недорогих схемах для преобразования аналога в цифровой, преобразования точной частоты в напряжение, долгосрочной интеграции, линейной частотной модуляции или демодуляции, от частоты в напряжении, долгосрочной интеграции, линейной частоты или демодуляции, точностью частоты в напряжение, долгосрочной интеграции, линейной частоты или демодуляции частоты в напряжение, долгосрочной интеграции, линейной частоты или демодуляции.и многие другие функции.

3. Как работает LM331?

Выходной драйвер LM331 применяет форму с открытым корпольтором, поэтому логический уровень выходного импульса может быть гибко изменена, выбрав логический ток и внешнее сопротивление, чтобы адаптироваться к различным логическим цепям, таким как TTL, DTL и CMOS.

4. Что такое преобразователь напряжения в частоту с использованием LM331?

Этот преобразователь напряжения в частоту обеспечивает выходной импульсный поезд на частоте, который пропорционален приложенному входному напряжению.LM331 может работать на расходных материалах до 4,0 В и изменяться на выходной частоте с 1 Гц до 100 кГц.

5. Каково использование LM331 V для F преобразователя?

Этот преобразователь напряжения в частоту обеспечивает выходной импульсный поезд на частоте, который пропорционален приложенному входному напряжению.LM331 может работать на расходных материалах до 4,0 В и изменяться на выходной частоте с 1 Гц до 100 кГц.