METODYKA PROJEKTOWANIA I TECHNIKI

METODYKA PROJEKTOWANIA I TECHNIKI REALIZACJI
Układ
2
Przetwornik napięcie/częstotliwość
Układ przetwornika napięcia na częstotliwość składa się z generatora wykonanego z zastosowaniem układu ULY7855/NE555
(U2), oraz źródła prądowego zrealizowanego przy wykorzystaniu wzmacniacza operacyjnego U1. Wartość prądu ładującego
zależy od wartości napięcia wejściowego Ui, oraz od wartości rezystorów (na schemacie 2,7 kΩ i 5,6 kΩ). W pierwszej fazie
cyklu tworzenia przebiegu wyjściowego kondensator C3 ładowany jest ze źródła prądowego. Napięcie na tym
kondensatorze narasta liniowo aż do wartości 2/3 napięcia zasilającego układ scalony U2. Z chwilą osiągnięcia takiej
wartości napięcia tranzystor dołączony do wyjścia DIS układu U2 zwiera kondensator C3 rozładowując go natychmiast do
1/3 wartości napięcia zasilania U2, ponieważ nie zastosowano rezystora miedzy wyprowadzeniami 2 i 7 układu scalonego
U2. W kolejnej fazie kondensator ten jest ponownie ładowany. Ponieważ prąd ładujący zależy od napięcia wejściowego
źródła prądowego, to na wyjściu układu otrzymuje się przebieg prostokątny, którego częstotliwość (czas ładowania
kondensatora C3) zależy prawie liniowo od tego napięcia. Przybliżona zależność częstotliwości przebiegu wyjściowego od
napięcia wejściowego Uj dla wartości elementów podanych na schemacie wyraża się następująco:
Dla zakresu napięć wejściowych od 0 V do 5 V częstotliwość przebiegu wyjściowego zmienia się od 0 do 21 kHz z błędem
mniejszym od 2% przy zastosowaniu elementów o tolerancji 0,5%. Układ musi być poprzedzony wtórnikiem napięciowym
(wykonanym na wzmacniaczu operacyjnym), ponieważ wymaga małej rezystancji wyjściowej źródła sterującego.
Potencjometr R6 służy do równoważenia wzmacniacza operacyjnego dla zerowego napięcia wejściowego.
Spis elementów: i schemat zasadniczy
U1 – wzmacniacz operacyjny
U2 – NE555
R1, R2 – 5,6k
R3, R4 – 2,7k
R5 - 470
R6 – potencjometr montażowy 10k
D1 – Dioda Zenera 6,5V
C1, C2 – 220uF
C3, C4, C5 – 10nF
C6 – 1nF
+ 2 x zacisk śrubowy podwójny