LM331和555压频转换电路 - 图文

目录

摘要 .......................................................................... 2 第一章 压/频变换的目的、意义及要求 .......................................... 3

1.1 压频变换的目的、意义 .................................................. 3 1.2 压频变换的任务与要求 .................................................. 3 第二章 系统框图、方案的论证与选择 .......................................... 4

2.1方案的论证与选择 ....................................................... 4

2.1.1 方案的论证 ...................................................... 4 2.1.2 方案的选择 ...................................................... 5

第三章 电压频率转换方框原理图 ................................................. 5

3.1 系统的方框图 .......................................................... 5

3.2 单元电路的设计 ........................................................ 5

3.2.1 积分电路的设计 .................................................. 6 3.2.2 单稳态触发器的设计 .............................................. 6 3.2.3 电子开关电路的设计 .............................................. 7 3.2.4 恒流源的设计 .................................................... 7

第四章 电路的原理图、工作原理及参数的选择、计算 ............................... 7

4.1 电路的整体原理图 ..................................................... 7 4.2 电路的工作原理 ....................................................... 8 4.2 参数的选择、计算 ..................................................... 8 第五章 电路的仿真 ............................................................. 9 第六章 电路的系统框图、电路设计原理及参数计算 ............................... 11

6.1 电路的系统框图 ....................................................... 11 6.2 电路的设计原理及参算计算 ............................................. 12

6.2. 1 LM331组成的压频转换器及其工作原理 ............................ 12 6.2. 2 电路的原理图及参数的计算 ..................................... 13

第七章 电路的组装与调试 ..................................................... 14

7.1 电路的仿真 ........................................................... 14 7.2 电路板的制作与焊接 ................................................... 15 7.3 电路板的调试 ......................................................... 16 7.4 调试中出现的故障及解决的方法与技巧 ................................... 18 7.5 电路设计的优缺点及课题述心价值 ....................................... 19 课设总结 ..................................................................... 19 谢辞 ......................................................................... 20 附件一 ....................................................................... 21 附件二 ....................................................................... 22 附件三 ....................................................................... 23 参考文献 ..................................................................... 24

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摘要

设计线性电压/频率转换电路，课设中使用了两种方法来设计。第一：通过使用运算放大器和555定时器为核心器件，再利用其它外围电路来实现。整个电路主要由积分电路模块、恒流模块、单稳态模块及电子开头模块这四个基本模块组成，本方案使用的器件价格便宜。第二：使用LM331及其外围器件组成,该方案电路原理图结构简单，可调性强且精度高。

关键词：电压频率转换 、线性、555定时器、运放、LM331

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第一章 压/频变换的目的、意义及要求

1.1 压频变换的目的、意义

电压频率转换实质上是一种振荡频率随外加电压的变化而变化，通过输入电压控制输出频率，电压/频率变换电路的输出信号频率f0与输入电压成正比。所以在调频和模/数变换许多领域中得到广泛的应用。若用方波作为控制电压，压控振荡器就是双频振荡器，能交替输出两种频率的波形；若用正弦波作为控制电压，压控振荡器就成了调频振荡器，能输出抗干扰能力强的调频波。通过对压频变换电路的设计，把理论的知识运用到实践中去，提高自己的动手能力。在设计过程中学会解决问题的方法和技巧，通过总结经验，将实践经验上升到理论的深度。

1.2 压频变换的任务与要求

设计要求：

(1)要求将输入电压转换成一定频率的振荡电路； (2)当输入信号电压在0V——2V时，输出振荡的频率为

10HZ——10KHZ；

(3)给定元件：555时基电路、运放、电阻、电容或使用LM331。

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第二章 系统框图、方案的论证与选择

2.1方案的论证与选择

2.1.1 方案的论证

方案一：利用LM331及外围电路组成的压频转换电路。

图为典型用

芯片LM331及外围电路组成压频转换电Vi 路，输入电压经过 一个稳压电路之后输出直接输入到芯片的输入端，在芯片外部接入由电阻电容组成的放电电路， 便可以构

成压频转换电路，且转换精度高。⑤

管脚为一个RC的充电电路；④管脚为接地，⑧管脚接工作电压，③管脚为输出且并联一个上拉电阻⑦管脚为一个低通的RC滤波电路；①、⑥管脚相连，并连接一个RC电路。

方案二：利用555及外围电路组成的压频转换电路

通过使用芯片555外接电容和电阻组成单稳态触发器，当外部有一个负脉冲信号经电容输入到端口2时，且其端口瞬时低于（1/3）Vcc,低电平比较器动作，单稳态开始一个暂态过程，而电容两端的电压也开始充电，当电容两端电压大开（2/3）Vcc时，使输出从高电平返回到低电平，电容上的电荷经放电开头放电，暂态结束，恢复稳态。所以将输入电压经积分电路接到2端口，再加上开关电路的通断，使积分电路进行充放电，便可以实现压频转换电路。

图 2.1.1 LM331压频转换图

f

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2.1.2方案的选择

方案一中原理简单，电路也较为简单，转换精度也很高，而方案二电路元器件价格便宜，适合于课程设计。并且该方案主要是通过几个简单的模块组合起来，思路很清晰，对于课程设计来说方案二更适合学生，虽然方案二较为复杂，但方案二所涉及的知识面广，对让初学者来说，该方案更能提高自己的动手能力以及对问题的处理能力。所以综合以上分别对这两种方案进行设计，并进行比较。

第三章 电压频率转换方框原理图

3.1 系统的方框图

V积分电路 f 开关电路 单稳态电路 恒流源电路 图

3.1.1电压频率转换方框图

3.2 单元电路的设计

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