电压/频率和频率/电压转换器VF320

1 特性

VF320是Burr-Brown公司生产的单片式V/F和F/V转换器，它可以非常简单地将模拟信号转换为数字信号。VF320有TO-100封装型和双列直插式封装两种形式。其中，TO-100有-25～+85℃和-55～+125℃两种规格，双列直插式的工作浊范围为-25～+85℃。VF320具有方泛的用途，可用作廉价的A/D和D/A转换器、数字仪表检测板、具有抗扰性的双回路数字传输、电动机速度的监测与控制以及交流线路的频率监测等。

图1所示为VF320转换器采用DIP-14脚封装的引脚排列图。VF320的主要特点如下：

●线性度高：在10kHz时，其最大线性度为±0.005%；在100kHz时，最大为±0.03%，在1MHz，其线性度的典型值为±0.1%；

●可用作V/F转换和F/V转换；

●动态范围宽；

●最大增益漂移为20ppm/℃；

●与TTL和CMOS等逻辑电路相兼容。

2 工作原理

VF320是单片式V/F转换器，其功能框图如图2所示。它由一个输入放大器、两个比较器、一个触发器、两个1mA的恒流源和一个集电极外露的晶体管组成。其中比较器和触发器组成单稳态电路。

VF320所产生的数字脉冲序列的输出重复率直接与模拟输入电压成比例。当输入电压VIN为正电压时，其产生的电流将通过输入电阻R1在VOUT端产生一个电压，而且这个电压将线性下降直到零，这段时间的长短取决于VIN的大小和积分元件。在这段时间里，恒流源处在断开状态。当VOUT端的电压接近零时，比较器A设置触发器以闭合恒流源开关，并使fOUT端从逻辑“0”转换为逻辑“1”。然后VOUT端的电压开始线性上升，同时1mA恒流源开始给单稳电容C1充电直到Vc1达到7.5V。当C1端电压达到7.5V时，比较器B将再次7.5V。当C1端电压达到7.5V时，比较器B将再次设置触发器以使VOUT端电压再次线性下降，fOUT端则变换回逻辑“0”。接着开始一个新的周期。

    VF320的输出频率与输入电压的关系为：

fOUT=VIN/7.5C1R1

在VF320用做F/V转换器时，e1和e2被短接，VOUT端与fIN端断开（如图2），fIN用一个驱动比较器A的信号来驱动，该信号也同时用于决定信号的重复频率，这样，就可以在VF320的VOUT端得到与输入信号重复频率成正比的输出电压。