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lm331，lm331的作用

來源：整理 時間：2023-08-18 23:23:51 編輯：智能門戶 手機版

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1，lm331的作用

頻壓轉(zhuǎn)換，亞頻轉(zhuǎn)換，很簡單，下個英文PDF里面有典型應用

lm331的作用

2，壓頻電路LM331

電路做這樣低的頻率可能有困難，可以使用高頻經(jīng)過分頻得到上述頻率。
首先，lm331是壓頻轉(zhuǎn)換電路，不是頻壓轉(zhuǎn)換電路。第二，看你的圖，電路形式?jīng)]錯，lm331輸出的也確是頻率，并不是高電平，情況正常。不知你還有何問題？

壓頻電路LM331

3，LM331的內(nèi)部功能

LM331 的內(nèi)部電路組成如右圖所示由輸入比較器、定時比較器、R-S 觸發(fā)器、輸出驅(qū)動管、復零晶體管、能隙基準電路、精密電流源電路、電流開關(guān)、輸出保護管等部分組成輸出驅(qū)動管采用集電極開路形式,因而可以通過選擇邏輯電流和外接電阻,靈活改變輸出脈沖的邏輯電平,以適配 TTL、DTL 和 CMOS 等不同的邏輯電路。LM331 可采用雙電源或單電源供電,可工作在 4.0～40V 之間,輸出可高達 40V,而且可以防止 Vcc 短路。

LM331的內(nèi)部功能

4，LM331的介紹

LM331是美國NS公司生產(chǎn)的性能價格比較高的集成芯片,可用作精密頻率電壓轉(zhuǎn)換器、A/ D 轉(zhuǎn)換器、線性頻率調(diào)制解調(diào)、長時間積分器及其他相關(guān)器件。LM331 采用了新的溫度補償能隙基準電路, 在整個工作溫度范圍內(nèi)和低到 4.0V 電源電壓下都有極高的精度。LM331 的動態(tài)范圍寬, 可達 100dB ； 線性度好, 最大非線性失真小于 0.01% ,工作頻率低到0.1Hz時尚有較好的線性;變換精度高,數(shù)字分辨率可達12位；外接電路簡單，只需接入幾個外部元件就可方便構(gòu)成 V/F 或 F/V 等變換電路,并且容易保證轉(zhuǎn)換精度。

5，LM331的應用

右圖由兩塊LM331組成的遙測電路。在人員不能進入或不易進入的場合，通過傳感器將被測量轉(zhuǎn)換為電壓，經(jīng)運算放大器放大為0～10V電壓信號，由LM331 進行V/F變換為脈沖信號，通過長雙絞線傳輸?shù)綔y量室，在測量室內(nèi)通過光電耦合器轉(zhuǎn)換為幅 量室而造成的線路衰減或干擾，提高測量精度。當前，12 位以上的A/D轉(zhuǎn)換器的價格仍較昂貴，用V/F變換器來代替A/D轉(zhuǎn)換器，在要求速度不太高的場合是一種較好的選擇。用LM331 構(gòu)成的A/D變換器采集系統(tǒng)接口電路如圖6 所示。 從傳感器來的毫伏級的電壓信號經(jīng)低溫漂運算放大器INA101 放大到0～10V后加到V/F變換器LM331的輸入端，從頻率輸出端f0輸出的頻率信號加到單片機 8031 的輸入端T1上。根據(jù)分辨率的要求利用軟件(限于篇幅，程序部分略)處理，最后得到A/D轉(zhuǎn)換的結(jié)果。

6，LM331的工作原理

上圖是由 LM331 組成的電壓—頻率變換電路。外接電阻 Rt 、Ct和定時比較器、復零晶體管、R-S觸發(fā)器等構(gòu)成單穩(wěn)定時電路。當輸入端 Vi+輸入一正電壓時,輸入比較器輸出高電平,使R-S觸發(fā)器置位,Q輸出高電平,輸出驅(qū)動管導通,輸出端fo為邏輯低電平,同時,電流開關(guān)打向右邊,電流源 IR 對電容CL 充電。此時由于復零晶體管截止,電源 Vcc 也通過電阻 Rt 對電容 Ct 充電。當電容 Ct 兩端充電電壓大于 Vcc 的2/3 時,定時比較器輸出一高電平, 使 R-S 觸發(fā)器復位,Q 輸出低電平,輸出驅(qū)動管截止,輸出端 fo 為邏輯高電平,同時,復零晶體管導通,電容 Ct 通過復零晶體管迅速放電;電流開關(guān)打向左邊,電容 CL 對電阻 RL放電。當電容 CL 放電電壓等于輸入電壓 Vi 時,輸入比較器再次輸出高電平,使 R-S觸發(fā)器置位,如此反復循環(huán),構(gòu)成自激振蕩。 右圖畫出了電容 Ct、 CL 充放電和輸出脈沖 f0 的波形。設電容 CL 的充電時間為 t1,放電時間為 t2,則根據(jù)電容 CL 上電荷平衡的原理,我們有:(IR-VL/RL)t1=t2VL/RL 右圖為電容充放電輸出波形圖：從上式可得:f0=1/(t1+t2)=VL/(RLIRt1) 實際上,該電路的VL 在很少的范圍內(nèi)(大約10mV)波動,因此, 可認為VL=Vi,故上式可以表示為:f0==Vi/(RLIRt1) 可見,輸出脈沖頻率 f0 與輸入電壓 Vi成正比,從而實現(xiàn)了電壓-頻率變換。式中 IR 由內(nèi)部基準電壓源供給的 1.90V 參考電壓和外接電阻 Rs 決定,IR=1.90/Rs,改變 Rs 的值,可調(diào)節(jié)電路的轉(zhuǎn)換增益,t1 由定時元件 Rt 和 Ct 決定,其關(guān)系是：t1=1.1RtCt, 典型值Rt=6.8kΩ,Ct=0.01μF,t1 =7.5μs。由 f0=Vi/(RLIRt)可知,電阻 Rs、RL、Rt 和電容 Ct 直接影響轉(zhuǎn)換結(jié)果 f0,因此對元件的精度要有一定的要求,可根據(jù)轉(zhuǎn)換精度適當選擇。電容CL 對轉(zhuǎn)換結(jié)果雖然沒有直接的影響。但應選擇漏電流小的電容器。電阻 R1 和電容 C1 組成低通濾波器, 可減少輸入電壓中的干擾脈沖, 有利于提高轉(zhuǎn)換精度。
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