ساخت مبدل ولتاژ به فرکانس (تبدیل کننده با IC AD654)

سلام. آموزش ساخت مبدل ولتاژ به فرکانس (تبدیل کننده با IC AD654 پروژه Op-amp) را آماده کردیم.

آموزش ساخت مبدل ولتاژ به فرکانس

مبدل ولتاژ به فرکانس یا همان VFC نوسانگری است که موج مربعی تولید میکند. فرکانس این موجه به صورت خطی مناسب با ولتاژ ورودی آن است. موج خروجی را میتوانید به صورت مستقیم به پین دیجیتال میکروکنترلر متصل کنید تا ولتاژ ورودی DC را با دقت اندزه گیری کند. در صورتی که میکروکنترلر مورد استفاده شما فاقد قابلیت آنالوگ به دیجیتال است میتوانید ولتاژ ورودی را با استفاده از 8051 اندازه گیری کنید.

تبدیل کننده ولتاژ به فرکانس VFC داراي مزاياي زيادی است مانند دامنه ديناميک ، خطای خطی كم ، ثبات در دما و ولتاژ تأمين و… . در این پروژه Op-amp از IC AD654 در این مدار برای نشان دادن عملکرد استفاده می شود که یک مبدل ولتاژ به فرکانس است. همچنین از اسیلوسکوپ برای نشان دادن موج مربع خروجی استفاده می کنیم.

قطعات مورد نیاز

1. آی سی مبدل AD654
2. رگولاتور 7805
3. خازن 1000pF
4. خازن 0.1uF
5. خازن 470uF 25V
6. مقاومت 10 کیلو اهم
7. پتانسیومتر 10 کیلو اهم
8. منبع تغذیه 12 ولت DC

مشخصات آی سی مبدل IC AD654

AD654 یک مبدل ولتاژ به فرکانس است و در یک به صورت DIP با 8 پین وجود دارد. این دستگاه از یک آمپلی فایر ورودی ، یک اسیلاتور بسیار دقیق داخلی و یک درایور خروجی جمع کننده جریان بالا ساخته شده است. ورودی ولتاژ آن بین (5-30) ولت است.

محاسبات دستگاه تبدیل کننده ولتاژ به فرکانس

برای محاسبه فرکانس خروجی مدار از لحاظ تئوری می توان از فرمول زیر استفاده کرد :

Fout = Vin / 10 * Rt * Ct

Fout فرکانس خروجی است. Vin ولتاژ ورودی مدار است. Rt مقاومت اسیلاتور RC است. CT خازن اسیلاتور RC است.

به طور مثال اگر Vin=0.1v و Rt=10k و Ct=0.001uF باشد. مقدار فرکانس خروجی میشود :

Fout = 0.1 / (10 * 10 * 0.001)
Fout = 1 KHz

بنابراین ، اگر 0.1 ولت بر ورودی مدار اعمال شود ، در خروجی 1kHz خواهیم داشت.

شماتیک کامل مبدل

ما در قسمت ورودی آمپلی فایر ، یک پتانسیومتر استفاده میکنیم تا ولتاژ ورودی را تغییر دهیم که به دنبال آن تغییراتی در خروجی نیز اعمال میشود.

نحوه تست مدار با اسیلوسکوپ

برای تست مدار از ابزارهای زیر استفاده میکنیم :

1. منبع تغذیه سوئیچینگ 12 ولت
2. مولتی متر Meco 108B
3. اسیلوسکوپ کامپیوتری Hantech 600BE USB

همانطور که در تصویر زیر مشاهده می کنید ولتاژ ورودی DC 11.73 ولت است.

و در تصویر زیر میبینید که ولتاژ در پین ورودی آی سی 104.8 میلی ولت است.

حال در تصویر میتوانید موج مربعی و فرکانس 1.045 کیلوهرتز را مشاهده کنید.

پایان.