Przetwornik częstotliwość-napięcie - WFiIS

Przetwornik
częstotliwość-napięcie
Fizyka Medyczna, studia II stopnia,
Dozymetria i elektronika w medycynie
Elektroniczna Aparatura Dozymetryczna,
WFiIS, AGH
Przetwornik częstotliwość-napięcie
Vs = + 15V
C = 10nF
Rt = 6,8kΩ t
8
5kΩ
68kΩ
wejście
7
6
RS = 15kΩ
470pF
uniwibrator
T
komparator
2
1,9 V
1 wyjście
Przetwornik
napięcie-prąd
KA331
T = 1,1 · Rt · Ct
3 4 Połączyć do masy
Elektroniczna Aparatura Dozymetryczna,
WFiIS, AGH
1µF
RL = 100kΩ
5kΩ
5
Przetwornik częstotliwość-napięcie
Wejście
Wyjście
fin
Uout
Każdy impuls przebiegu wejściowego powoduje
zadziałanie komparatora, a następnie podłączenie na czas
T = 1,1 · Rt · Ct źródła prądu I do obciążenia. Za każdym
razem do obciążenia trafia ładunek q = I∙T.
Prąd przetwornika napięcie prąd wynosi: I  1,9V
RS
W czasie sekundy f takich procesów wywoła w obciążeniu
średni prąd:
1,9V
I L  I T  f 
U out
RS
1,1 Rt  C t  f
RL
 f in  2,09   Rt Ct 
RS
RL
  2,09   Rt Ct 
RS
Elektroniczna Aparatura Dozymetryczna,
WFiIS, AGH
Przetwornik częstotliwość-napięcie
Zmontuj układ według rysunku.
Przeprowadź pomiar zależności napięcia wyjściowego od częstotliwości na
wejściu. Dobierz stałą amplitudę przebiegu wejściowego VAin.
Wykonaj pomiary:
fin [Hz]
Uout [V]
 dla trzech wartości RS przy stałej wartości Rt
 dla trzech wartości Rt przy stałej wartości RS
Wyznacz współczynnik proporcjonalności α wiążący napięcie wyjściowe Uout z
częstotliwość sygnału wejściowego fin :
Uout = α ∙ fin
Wyznacz liniowość tej charakterystyki w zakresie do 10kHz.
Powtórz pomiary dla kilku różnych wartości RS.
Wszystkie wyniki pomiarowe porównuj z obliczeniami teoretycznymi.
Elektroniczna Aparatura Dozymetryczna,
WFiIS, AGH
Przetwornik częstotliwość-napięcie
Zmieniaj szerokość impulsów wejściowych Δt. Wyznacz wartość Δt, dla której
przetwornik przestaje działać. Dlaczego ?
Odpowiedz na to pytanie obserwując przebiegi na końcówkach 6 i 7 układu.
Co należy zrobić aby układ pracował nadal przy węższych impulsach ?
Elektroniczna Aparatura Dozymetryczna,
WFiIS, AGH