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電圧から周波数への変換は、アナログ電圧信号をデジタル周波数に変換するプロセスを実装または実行するために、電子機器で非常に一般的に使用される方法です。 このタイプの変換は、さまざまな電子機器の電子回路設計を作成する際に必要です。 このブログでは、この電圧から周波数への変換がどのように機能して、電子スケール、デジタル信号絶縁、絶縁DC電源などのさまざまなソリューションとしてDC電源を生成するかについて詳しく説明します。 最後に、このようなタスクをカバーすることの本当の意味を理解し、クアジデルタシグマ変調ビットストリームを高品質の電圧に変換することで電圧を下げるより簡単な方法があるのに、なぜそれらが配置されているのかを知ります。 いくつかのVtoF回路を試しているときに直面する可能性のある問題のデバッグに関連するいくつかの追加のヒントと方法があります。
もう 1 つは、電圧入力、積分器、コンパレータ、および電圧から周波数への変換器を形成する発振器です。ここで、積分器に印加された電圧 (図に示すユニポーラ波形) はランプに変換され、コンパレータの XNUMX つに供給されます。比較後、コンパレータはパルスを生成し、それを発振器に送信します。この発振器はパルスを取得して、必要な出力を生成します。電圧から周波数への変換器の設計では、この出力は線形関数である必要があります。つまり、(XNUMX quad ext {V}_{dc}^{in}) 増加すると、信号出力が XNUMX MHz 増加します。線形出力を強制するには、安定した Vref と、積分器出力と比較する正確なリファレンスが必要です。これにより、真のピーク検出と呼ばれる完全なランプ波形を作成できます。
これは、アナログ信号をパルス形式に変換する電子機器の制御信号の生成に広く使用されています。ウィンドウ関数の用途: 産業プロセス制御、周波数変調 (FM)、通信システム、電圧測定システム。ただし、電圧から周波数への変換には、周波数から電圧への変換よりも優れた用途がいくつかあります。注目すべき例としては、入力電圧の変化の影響を受けずに、高い解像度と感度が得られることです。さらに、電圧周波数変換は、タイマーや D/A コンバーターなどの用途でも使用されます。
電圧から周波数へのコンバータの出力は、一定幅のデジタル信号にパルスを出力し、パルス波形が発せられます。ここで得られる出力信号の周波数は、入力電圧に正比例します。積分回路には R と C が使用され、この電力線干渉が周波数領域に影響を及ぼす周波数を決定します。
これらは、電子回路の電圧から周波数への変換と周波数から電圧へのコンバーターにおいて最も重要なものです。電圧から周波数への変換は、アナログ信号のようなデジタル信号から「周波数制御信号」として必要な場合に周波数位相変換ファミリーに属しますが、回路の点でははるかに簡単です。逆に、周波数信号を電圧相当の出力に変換するだけであれば (レート センサーの場合のように)、周波数ラッチングが主流です。
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電圧から周波数への変換回路の動作に、基本的な欠陥がいくつか見つかります。はい、すべての問題は正しいのですが、それぞれに厳密なトラブルシューティング手順から得られる解決策もあります。非直線性は、仕様外の基準電圧入力または不正確なコンポーネントの側面の結果である可能性があるため、この問題の最も一般的な問題です。温度、コンデンサ電圧の変動、および発振器回路内のコンポーネントの経年劣化による発振器周波数のドリフトは、広く遭遇しているもう 1 つの問題です。
電圧-周波数コンバータは、入力アナログ信号をデジタル形式または周波数形式に変換する必要があるさまざまなタイプのアプリケーションで広く使用されています。電圧-周波数コンバータを設計するには、回路接続に加えて、基準電圧、コンデンサ、抵抗器の値を考慮する必要があります。このアプローチには特定の利点があり、感度と精度が高くなります。電圧-周波数回路では、故障した VFC が正常な動作を妨げる可能性があるため、一般的な問題を診断することが重要です。
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