電壓/頻率轉換器BG382的原理及應用論文

　　1 概述

　　在利用微控制器設計的自動測量和控制系統中，經常要將電壓訊號轉換為頻率訊號或將頻率訊號轉換成電壓訊號，電壓/頻率轉換器BG382的原理及應用。這裡要介紹的V/F和F/V轉換器件BG382就可實現電壓和頻率的相互轉換，而且具有較高的精度、線性和積分輸入特性，利用它可以抑制串擾干擾。如果將其輸出的訊號調製成射頻訊號或光脈衝，還可在不受電磁影響的情況下進行無線或光纖等遠距離通訊傳輸。

　　2 BG382的封裝及引腳

　　圖1所示是BG382的外型封裝形式。其引腳及功能如表1所列。

　　表1 BG382的引腳功能

　　管腳12345678功能恆流源Io輸出端Io大小控制端輸出頻率端地Io充電時間選擇端門限控制端訊號輸入端電源端

　　3 BG382的V/F和F/V轉換

　　3．1 V/F轉換電路

　　圖2所示是由BG382組成的簡單V/F變換器，其輸入為10mV~10V，輸出為10Hz~10kHz，滿刻度線性精度的典型值為±0.5%。

　　影響上面電路線性精度的原因是恆流源1端的電壓會隨輸入端輸入電壓的變化而變化，從而使恆流源的.效能變差，Io約為137μA。如果輸入電壓由10mV變為10V，由此所引起的Io變化約為1μA，即對Io的影響為1/137。而Io的變化將影響輸出頻率的變化，從而使線性精度的曲線上端向上翹；另外，由於積體電路內比較器的輸入端，即6、7腳存在失調現象，影響了線性精度的低端；同時由於比較器的增益較低，也影響了其靈敏度，增大了誤差。

　　以上電路僅適用於精度要求不高方面的應用，圖3所示是由BG382組成的高精度V/F轉換電路，其精度可達±0.05%，該電路採用了由運放BG305和積分電容C1組成的有源積分電路，這個積分電路將負載輸入電壓變為正斜坡電壓，當積分器輸出達到BG382 內部比較器的比較電平時，單穩電路被觸發，恆流源的電流Io從1端流出，使積分器的輸出急劇下降，單穩輸出結束時，斜坡輸出電壓上升，重複以上轉換週期。

　　由於訊號從運算放大器的反相端輸入，因此要求輸入訊號為負值，如果訊號從運算放大器同相端輸入，則輸入訊號應為正。