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本帖最后由 songjiao 于 2015-3-11 21:50 编辑
从模拟信号到数字信号的转换,即AD转换,有好多种方式和途径,具体情况大家可以在网上搜索了解,这里不再重复。
其中有一类AD转换方式是:电压-频率转换,就是把电压信号转换为频率的方式。
压-频方式的AD转换器,其原理就是菜鸟也容易理解,可以用常见低价元件进行实验,容易和单片机结合实现计数。
因此,我就试着做了一次压-频转换实验。
我选择的电路是《新编555集成电路应用800例》中的一个:5-38 《高精度线性电压/频率转换器》(第66-68页)
就是以555为核心转换器件,实现压-频转换,再辅以运放调节和高稳定性电源。
书中关于这个电路的具体描述如下:
在实验中发现书中的电路图有一处画的有误:就是运放A4的同相输入端和反相输入端要换过来,否则运放A1会饱和、不会有频率输出。
下面是改正后的电路图:
下面是用Altium Designer做的印刷板:
需要的元件种类和个数:
下面是我用洞洞板搭的实际实验板:
下面是做好后的测量数据:
输入电压是由电池通过可变电阻取得,用HP3478A测量;输出频率是用普通频率计。
下面是根据测量数据生成的线性度曲线(y轴为频率、x轴是电压):
下面是相当于将上图分段,分别是0-40mV、30-170mV、100-350mV、150-350mV、160-350mV、250-350mV各段所对应的压频曲线和线性度。
可以看出:两头的两段是完全线性的,最差的线性度将近0.003%,在150-350mV这一段可以有0.001%的线性。
输入端小形(555的2脚):
输出波形:
实验后的初步感觉:
1、压频转换是很灵敏的,意思是微伏级的信号也能在频率计上显示出频率较显著的变化。
2、压频转换的线性度确实还不错。
3、温度和电源的稳定性对输出频率影响显著。
4、使用普通频率计,难以精确的读出频率值,频率计是8位读数,通常只能读出前3位,后面的变化太快不好确定。
请大家对这次实验和测量数据进行分析点评,并对压频转换的方式发表看法和意见?
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