Convertor Tensiune-Frecventa

DATELE DE PROIECTARE :

- Gama de variatie a temperaturii ambiante 0…70oC

- Eroarea de conversie 1% pe intreg intervalul de temperatura

- Tensiuni de alimentare +15V si -15V, stabilizate

- Frecventa semnalului de iesire corespunyatoare tensiunii maxime de intrare

TEMA GAMA DE VARIATIE FRECVENTA MAXIMA

A Vimin, 5 1 kHz

Se va lua Vimin = 1/100 Vimax .

- Semnalul de iesire este compatibil TTL si CMOS, având f an out de 10 (putând comanda intrarile a 10 porti ).

- Impedanta de intrare = 20K

PRINCIPIUL DE FUNCTIONARE :

Acest convertor realizeaza dependenta liniara între tensiunea de intrare si frecventa semnalului de iesire.

Schema bloc a convertorului este redata in figura :

vi

1 2 v0

k

Etajul de intrare asigura pe de o parte impedanta de intrare, iar pe de alta parte impedanta de iesire si gama de variatie a semnalului pentru etajul urmator. Semnalul de iesire este sub forma de curent, care se insumeaza in nodul A cu cel dat de generatorul I0. Curentul de la iesirea etajului de intrare este proportional cu tensiunea de intrare in convertor, dependenta fiind data de relatia : I1=G*VI

Integratorul furnizeaza la iesire un semnal proportional cu integrala semnalului de intrare, dependenta fiind de forma :

V1=V1(0) - (IIN – I0)dt, in cazul cand comutatorul K=1 si

V1=V1(0) - IINdt, cand comutatorul k=2.

Comutatorul K realizeaza inchiderea curentului dat de generanarului I0 spre intrare sau la masa.

Comparatorul face comparatia tensiunii de la iesirea integratorului cu tensiune de prag Vp=0. Semnalul de iesire, de tip logic, comanda circuitului de temporizare (circuit basculant monostabil).

Circuitul basculant monostabil realizeaza o temporizare de durata T1 fixa. Momentul de start al temporizarii este dat de tranzitia H L a semnalului de la iesirea comparatorului.

Generatorul de curent constant I0 este realizat cu dispozitive semiconductoare, avand drept caracteristici valoarea curentului I0 si polaritatea acestuia.

Presupunem initial la t=0, tensiunea de al iesirea integratorului egala cu zero si avand tendinta de scadere. Comparatorul sesizeaza atingera pragului Vp=0, si iesirea acestuia devine V2=L. Ca urmare, CBM este comandat si incepe un interval de temporizare T1. Iesirea CBM devine V3=H, comandand comutatorul de curent K pe pozitia 1. In aceasta situatie curentul de intrare in integrator este IIN-I0 si semnalul de la iesirea acestuia incepe sa creasca, considerand curentul de intrare, respectiv diferenta

IIN-I0 0. Aceasta conditie este necesara impreuna cu presupunerea ca IIN 0, pentru ca tensiunea de la iesirea integratorului sa evolueze in sens crescator si descrescator, intre zero si o anumita limita superioara.Variatia in timp a tensiunii de la iesirea integratorului este :