Panduan Komprehensif LM331: Voltan Ketepatan kepada Penukar Kekerapan

Katalog

Penerangan LM331

The LM331 adalah cip bersepadu berprestasi tinggi dan agak rendah yang dihasilkan oleh NS Company di Amerika Syarikat.Ia boleh digunakan sebagai penukar frekuensi-ke-voltan ketepatan, penukar A/D, modulasi frekuensi linear dan demodulasi, penyepadu lama, dan peranti lain yang berkaitan.LM331 menggunakan litar rujukan tenaga tenaga yang berpotensi suhu baru, yang memberikan ketepatan yang sangat tinggi ke atas keseluruhan julat suhu operasi dan turun ke voltan bekalan 4.0 V. LM331 mempunyai julat dinamik yang luas 100 dB;Linearitynya juga sangat baik, dengan herotan tak linear maksimum kurang daripada 0.01 peratus, dan ia mengekalkan prestasi lineariti yang baik walaupun pada frekuensi operasi serendah 0.1 Hz.Di samping itu, ketepatan penukarannya juga agak tinggi, resolusi digital dapat mencapai 12 bit.Dari segi aplikasi, reka bentuk litar luaran LM331 agak mudah, dan mudah untuk membentuk litar penukaran seperti V/F atau F/V dengan mengakses hanya beberapa komponen luaran.Pada masa yang sama, disebabkan reka bentuk yang dioptimumkan litar dalamannya, ketepatan penukaran juga boleh dijamin dengan baik.

Alternatif dan setara:

• AS331

• LM3310SQ

Fungsi dan peranan LM331

Fungsi utama LM331 adalah untuk menukar isyarat analog input ke dalam output frekuensi.Ia menggunakan komparator dalaman dan pengayun kawalan voltan (VCO) untuk mencapai fungsi ini.Apabila isyarat input melebihi ambang set, komparator akan mengeluarkan isyarat peringkat tinggi, menyebabkan kekerapan output VCO meningkat.Sebaliknya, apabila isyarat input lebih rendah daripada ambang, komparator akan mengeluarkan isyarat peringkat rendah, menyebabkan kekerapan output VCO menurun.Oleh itu, cip LM331 boleh menukar saiz isyarat input ke dalam perubahan dalam kekerapan output.

LM331 mempunyai pelbagai aplikasi dalam peralatan pengukuran, kawalan, dan komunikasi.Sebagai contoh, apabila mengukur kuantiti fizikal seperti suhu dan kelembapan, cip LM331 boleh digunakan untuk menukar isyarat output sensor ke dalam isyarat frekuensi untuk pemprosesan digital yang mudah.Di samping itu, ia juga boleh digunakan dalam sistem komunikasi digital untuk menukar isyarat analog ke dalam isyarat digital, dengan itu meningkatkan prestasi anti-interferensi dan kebolehpercayaan sistem.

Rajah blok dalaman LM331

Litar dalaman LM331 terutamanya terdiri daripada komparator input, tiub pemacu output, flip-flop RS, suis semasa, komparator masa, transistor semula, tiub perlindungan output, litar rujukan bandgap, dan litar sumber semasa ketepatan.Tiub pemacu output mengamalkan borang pengumpul terbuka.Oleh itu, dengan memilih perintang arus logik dan luaran yang sesuai, pengguna secara fleksibel dapat mengubah tahap logik nadi output untuk menyesuaikan diri dengan keperluan litar logik yang berbeza seperti TTL, DTL, CMOS, dan lain -lain. Selain itu, LM331 dapat dikuasakan olehSama ada bekalan kuasa dua atau bekalan kuasa tunggal.Ia mempunyai pelbagai voltan operasi yang luas dan boleh beroperasi antara 4V hingga 40V, dan voltan output boleh setinggi 40V.Pada masa yang sama, LM331 juga mempunyai fungsi untuk mencegah litar pintas VCC untuk memastikan operasi litar yang selamat.

Prinsip kerja LM331

Inti dari LM331 adalah pembanding voltan berdasarkan teknologi CMOS, output yang dimasukkan ke dalam kapasitor pembetulan luaran dan sumber semasa terbina dalam.Apabila voltan input sama dengan voltan rujukan dalaman, tahap output komparator voltan terbalik.Proses ini mengawal keuntungan isyarat input melalui gelung maklum balas negatif, dengan itu menghasilkan gelombang segi empat tepat dengan amplitud tetap dan perubahan tempoh pada akhir output.Di samping itu, LM331 dilengkapi dengan litar penjana lereng logaritma khas.Litar ini menukarkan perbezaan antara voltan input dan voltan rujukan ke dalam delta kekerapan, membolehkan penukaran voltan-ke-frekuensi yang tepat.Pada masa yang sama, LM331 menyediakan 4 julat pengukuran yang boleh diprogramkan untuk memenuhi keperluan senario aplikasi yang berbeza.Apa yang lebih bernilai disebutkan ialah LM331 juga membolehkan pengguna menyesuaikan masa kenaikan dan kejatuhan bentuk gelombang output melalui perintang luaran.Ciri ini bukan sahaja meningkatkan fleksibiliti tetapi juga membantu mencapai ketepatan dan kestabilan yang lebih tinggi.

Litar permohonan LM331

Gambar di atas adalah litar penukaran voltan/kekerapan yang terdiri daripada LM331 dan komponen lain.LM331 adalah litar bersepadu voltan/kekerapan monolitik yang mengintegrasikan voltan rujukan 1.9V, suis semasa, komparator, dan fungsi flop-flop.Untuk mengembangkan julat pengukuran, penguat operasi A1 ditambah ke litar.IR semasa rujukan ditetapkan oleh (RL+R (RPL)).Kerana voltan rujukan dalaman ialah 1.9V, IR = 1.9V/(RL+R (RPL)).Julat penetapan biasa adalah antara 100μA dan 500μA.

Di samping itu, arus purata i pada output (pin 1) suis semasa adalah sama dengan input semasa II.Untuk litar caj dan pelepasan pada cip, apabila voltan pengecasan mencapai ambang tertentu voltan bekalan kuasa (seperti 2/3 voltan bekalan kuasa), litar ditetapkan semula, jadi lebar nadi adalah sama dengan 1.1/R4C3.Oleh kerana arus input II adalah sama dengan 1.1/r4 x c3 x f0 x IR, arus input II adalah berkadar dengan kekerapan ayunan F0, iaitu, kekerapan output F0 adalah berkadar dengan UI voltan input.

Aplikasi khusus LM331

LM331 digunakan secara meluas dalam pelbagai aplikasi yang memerlukan menukarkan voltan input ke dalam isyarat frekuensi.Berikut adalah beberapa kawasan permohonan biasa LM331:

Sintesis kekerapan

LM331 boleh digunakan dalam aplikasi sintesis kekerapan.Dengan menghubungkan pelbagai LM331s dalam siri atau selari, output yang disintesis dari pelbagai frekuensi dapat dicapai.Ini sangat penting dalam beberapa aplikasi yang memerlukan isyarat pelbagai frekuensi, seperti sistem komunikasi, penjana isyarat, dll.

Pengukuran kekerapan

LM331 boleh menukar voltan input ke dalam frekuensi output berkadar dengan voltan input, jadi ia mempunyai pelbagai aplikasi dalam bidang pengukuran kekerapan.Sebagai contoh, dalam instrumentasi, LM331 boleh digunakan untuk mengukur kekerapan voltan, arus, suhu, dan parameter lain, dan memberikan isyarat frekuensi ke paparan atau litar pemprosesan lain untuk pemprosesan dan paparan.

Digitalisasi isyarat analog

Dalam proses mendigitalkan isyarat analog, LM331 boleh menukar isyarat analog ke dalam perwakilan frekuensi isyarat digital.Ini sangat berguna dalam aplikasi yang memerlukan pemprosesan digital isyarat analog, seperti pemerolehan data, pemprosesan bunyi, dan bidang lain.

Penjana gelombang

Oleh kerana LM331 boleh menukar voltan input ke dalam isyarat frekuensi, ia boleh digunakan sebagai komponen teras penjana gelombang.Dengan menyesuaikan voltan input, LM331 boleh mengeluarkan isyarat frekuensi yang berbeza, dengan itu menghasilkan pelbagai bentuk gelombang, seperti gelombang sinus, gelombang persegi, gelombang segitiga, dll.

Langkah berjaga -jaga untuk menggunakan LM331

Apabila menggunakan LM331, terdapat beberapa pertimbangan penting untuk dipertimbangkan:

Perlindungan litar: Kami boleh menambah litar perlindungan yang diperlukan, seperti pengawal selia voltan, kapasitor penapis bekalan kuasa, dan diod perlindungan over-voltan, dan lain-lain, untuk melindungi LM331 dari gangguan alam sekitar dan kerosakan luaran.

Impedans input: LM331 mempunyai impedans input yang tinggi, biasanya antara 10kΩ dan 100kΩ.Apabila merancang litar, kita harus memilih impedans input yang sesuai untuk memastikan kestabilan dan ketepatan isyarat input.

Voltan input: Apabila menggunakan LM331, kita harus memastikan bahawa voltan input berada dalam julat operasi yang ditentukan dan mengekalkan kestabilannya.Pastikan untuk mengelakkan voltan input daripada julat yang ditentukan untuk mengelakkan kerosakan pada LM331.

Perlindungan pelepasan elektrostatik: LM331 mengandungi bahagian sensitif elektrostatik.Oleh itu, semasa operasi, elakkan menyentuh bahagian sensitif cip secara langsung dan ambil langkah -langkah perlindungan elektrostatik yang sesuai untuk mengelakkan kerosakan pada cip yang disebabkan oleh pelepasan elektrostatik.

Voltan bekalan: LM331 biasanya memerlukan bekalan kuasa tunggal, dengan voltan bekalan dari 3V hingga 30V.Kita perlu memastikan bahawa voltan bekalan kuasa yang diberikan kepada LM331 berada dalam julat yang ditentukan dan mempunyai kestabilan dan kebolehpercayaan yang mencukupi.

Kestabilan suhu: Prestasi LM331 sangat dipengaruhi oleh suhu.Oleh itu, apabila digunakan dalam persekitaran dengan variasi suhu yang besar, kita perlu memberi perhatian khusus kepada kesan suhu pada LM331 dan mungkin perlu mengambil langkah pampasan suhu untuk meningkatkan kestabilannya.

Soalan Lazim [Soalan Lazim]

1. Berapakah kos LM331 di India?

LM331 Voltan Frekuensi Penukar 0-10V hingga 0-10kHz Modul Penukaran pada Rs 199.00.

2. Apakah LM331?

Keluarga penukar voltan-ke-frekuensi LM231/LM331 sesuai dengan penggunaan litar kos rendah yang mudah untuk penukaran analog-ke-digital, penukaran kekerapan-ke-voltan ketepatan, integrasi jangka panjang, modulasi kekerapan linear atau demodulasi,dan banyak fungsi lain.

3. Bagaimana LM331 berfungsi?

Pemacu output LM331 mengamalkan borang pengumpul terbuka, jadi tahap logik nadi output boleh diubah secara fleksibel dengan memilih rintangan arus logik dan luaran untuk menyesuaikan diri dengan litar logik yang berbeza seperti TTL, DTL dan CMOS.

4. Apakah voltan untuk penukar frekuensi menggunakan LM331?

Voltan ini kepada penukar kekerapan menyediakan kereta api nadi output pada kekerapan yang tepat berkadar dengan voltan input yang digunakan.LM331 boleh beroperasi pada bekalan kuasa serendah 4.0V dan diubah frekuensi output dari 1Hz hingga 100kHz.

5. Apakah penggunaan LM331 V ke F Converter?

Voltan ini kepada penukar kekerapan menyediakan kereta api nadi output pada kekerapan yang tepat berkadar dengan voltan input yang digunakan.LM331 boleh beroperasi pada bekalan kuasa serendah 4.0V dan diubah frekuensi output dari 1Hz hingga 100kHz.