3600最佳的电压和频率

课程设计

课程设计报告书

绪论

课程名称： 电子技术课程设计

题 目：电压/频率和频率/电压转换电路的设计

学 院： 电子工程系学院 专 业： 电子信息工程 班 级： 姓 名： 学 号：

2010年 7 月 5 日

1

课程设计

（1）电压/频率转换即v/f转换，是将一定的输入信号按线性的比例关系转换成频率信号，当输入电压变化时，输出频率也响应变化。它的功能是将输入直流电压转换频率与其数值成正比的输出电压，故也称电压控制振荡电路。

如果任何一个物理量通过传感器转换成电信号后，以预处理变换为合适的电压信号，然后去控制压控振荡电路，再用压控振荡电路的输出驱动计数器，使之在一定时间间隔内记录矩形波个数，并用数码显示，那么可以得到该物理量的数字式测量仪表。

图1 数字测量仪表

电压/频率电路是一种模/数转换电路，它应用于模/数转换，调频，遥控遥测等各种设备。

（2）F/V转换电路

F/V转换电路的任务是把频率变化信号转换成按比例变化的电压信号。这种

模拟电路课程设计报告

——频率/电压变换器

课程名称： 模拟电子技术课程设计 题 目： 电压/频率转换电路的设计 系 （院）： 自动化学院 专 业： 自动化专业 班 级： 姓 名： xxx 学 号： 时 间： 2013-06

目录

1. 题目--------------------------------------------------------- 3 2. 引言-------------------------------------------------------3 3. 系统设计原理内容及要求----------------------------3

3.1 设计目的--------------------------------------------------3 3.2 设计要求-------------------------------------------------3

3.3 系统设计原理及内容---------------------

2012~2013学年 第 二 学期

《 模拟电子技术 》 课 程 设 计 报 告

题 目： 电压/频率转换器 专 业： 电子信息工程 班 级： 一班 姓 名： 鲍家明、陈文、董彬彬、耿王鑫、

李小飞、凌志、石大热、王劲松

指导教师： 倪 琳

电气工程系 2011年6月5日

1、任务书 课题名称 指导教师（职称） 执行时间 ~ 学年第 学期 第 周 学生姓名 学号 承担任务 鲍家明 积分器设计 11109121001 陈 文 积分器设计 1109121003 耿王鑫 单稳态触发器设计 1109121011 李小飞 单稳态触发器设计 1109121018 凌 志 恒流电路设计 1109121020 石大热 恒流电路设计 1109121026 王劲松 电子开关设计 1109121034 董彬彬 电路的仿真 1109121006 设计目的 1、掌握电压/频率变换器的设计方法； 2、熟悉集

黄智伟系列之电压一频率变换电路,很经典,本文档属于个人收集~

电压—频率变换电路

电压一频率变换电路（VFC）能把输入信号电压变换成相应的频率信号，即它的输出信

号频率与输入信号电压值成比例，故又称之为电压控制振荡器（VCO）。VFC广泛地应用于调

频、调相、模／数变换(A/D)、数字电压表、数据测量仪器及远距离遥测遥控设备中。由通

用模拟集成电路组成的VFC电路，尤其是专用模拟集成V /F转换器，其性能稳定、灵敏度

高、非线性误差小。

VFC电路通常主要由积分器、电压比较器、自动复位开关电路等三部分组成。各种类型

VFC电路的主要区别在于复位方法及复位时间不同而已。下面将讨论由运放构成的各种VFC

电路和典型的模拟集成V /F转换器。

4.1运放构成的VFC电路

4.1.1简单的VFC电路

图4.1.1所示为简单的VFC电路。

图4.1.1 简单的VFC电路

从图4.1.1可知，当外输入信号vi＝0时，电路为方波发生器。振荡频率fo为

当时，运放同相输入端的基准电压由vi和反馈电压Fvvo决定。如vi＞0，

则输出脉冲的频率降低，f＜fo ；如vi＜0，则输出脉冲的频率升高，f＞fo。可见，输出信

号频率随输入信号电压vi变化，实现V/F变换。

4.1.2复位型VFC电路

复位

黄智伟系列之电压一频率变换电路,很经典,本文档属于个人收集~

电压—频率变换电路

电压一频率变换电路（VFC）能把输入信号电压变换成相应的频率信号，即它的输出信

号频率与输入信号电压值成比例，故又称之为电压控制振荡器（VCO）。VFC广泛地应用于调

频、调相、模／数变换(A/D)、数字电压表、数据测量仪器及远距离遥测遥控设备中。由通

用模拟集成电路组成的VFC电路，尤其是专用模拟集成V /F转换器，其性能稳定、灵敏度

高、非线性误差小。

VFC电路通常主要由积分器、电压比较器、自动复位开关电路等三部分组成。各种类型

VFC电路的主要区别在于复位方法及复位时间不同而已。下面将讨论由运放构成的各种VFC

电路和典型的模拟集成V /F转换器。

4.1运放构成的VFC电路

4.1.1简单的VFC电路

图4.1.1所示为简单的VFC电路。

图4.1.1 简单的VFC电路

从图4.1.1可知，当外输入信号vi＝0时，电路为方波发生器。振荡频率fo为

当时，运放同相输入端的基准电压由vi和反馈电压Fvvo决定。如vi＞0，

则输出脉冲的频率降低，f＜fo ；如vi＜0，则输出脉冲的频率升高，f＞fo。可见，输出信

号频率随输入信号电压vi变化，实现V/F变换。

4.1.2复位型VFC电路

复位

北京天拓四方科技有限公司是西门子工业自动化和驱动集团核心分销商（一级代理商）及系统集成商

变频器是如何改变频率和电压控制电机的？

如果仅改变频率而不改变电压，频率降低时会使电机出于过电压（过励磁），导致电机可能被烧坏。因此变频器在改变频率的同时必须要同时改变电压。输出频率在额定频率以上时，电压却不可以继续增加，最高只能是等于电机的额定电压。

工频电源：由电网提供的动力电源（商用电源） 起动电流：当电机开始运转时，变频器的输出电流

变频器驱动时的起动转矩和最大转矩要小于直接用工频电源驱动 电机在工频电源供电时起动和加速冲击很大，而当使用变频器供电时，这些冲击就要弱一些。工频直接起动会产生一个大的起动起动电流。而当使用变频器时，变频器的输出电压和频率是逐渐加到电机上的，所以电机起动电流和冲击要小些。

通常，电机产生的转矩要随频率的减小（速度降低）而减小。减小的实际数据在有的变频器手册中会给出说明。

通过使用磁通矢量控制的变频器，将改善电机低速时转矩的不足，甚至在低速区电机也可输出足够的转矩。

1.当变频器调速到大于50Hz频率时，电机的输出转矩将降低 通常的电机是按50Hz电压设计制造的，其额定转矩也是在这个电压范围内给出的。因此

世界各国使用的电压及频率

世界各国的用电频率 ，各国电压等级及频率

阿根廷 ：电压:220V (单相) ，380V (三相)，频率:50Hz 巴西 ： 电压:110/220V(单相) ，380/460V(三相)，频率:60Hz 加拿大： 电压:120/240V (单相) ，208/240V (三相)；频率:60Hz 墨西哥： 电压:127/220V (单相) ，220V (三相)；频率:60Hz 美国： 电压:120/240V (单相) ，208/240V (三相)；频率:60Hz 澳大利亚 / 新西兰 ：电压:240/415V (单相) ，415V (三相)；频率:50Hz 香港： 电压:120/220V (单相) ，220V (三相)；频率:50Hz 印度： 电压:230V； 频率:50Hz

印尼 ： 电压:230V (单相) ，380V (三相) ；频率:50Hz

日本 ： 电压:100/200V (單相) ，200V (三相)；频率:50Hz 日本的电压是100伏的。频率有两种，东日本的频率是50Hz；

在包括名古屋、京都和大阪在内的西日本的频率是60Hz。

韩国 ： 电压:220 (单相) ，380 (三

异步电动机的转矩是电机的磁通与转子内流过电流之间相互作用而产生的，在额定频率下，如果电压一定而只降低频率，那么磁通就过大，磁回路饱和，严重时将烧毁电机。因此，频率与电压要成比例地改变，即改变频率的同时控制变频器输出电压，使电动机的磁通保持一定，避免弱磁和磁饱和现象的产生。这种控制方式多用于风机、泵类节能型变频器。

频率下降时电压V也成比例下降，这个问题已在回答4说明。V与f的比例关系是考虑了电机特性而预先决定的，通常在控制器的存储装置(ROM)中存有几种特性，可以用开关或标度盘进行选择。

频率下降时完全成比例地降低电压，那么由于交流阻抗变小而直流电阻不变，将造成在低速下产生地转矩有减小的倾向。因此，在低频时给定V/f,要使输出电压提高一些,以便获得一定地起动转矩,这种补偿称增强起动。可以采用各种方法实现,有自动进行的方法、选择V/f模式或调整电位器等方法。

一、引言 随着变频调速技术的发展，变频器调速已成为交流调速的主流，在化纤、纺织、钢铁、机械、造纸等行业得到广泛的应用。由于通用变频器一般采用V/f控制，即变压变频（VVVF）方式调速，因此，变频器在使用前正确地设定其压频比，对保证变频器的正常工作至关重要。变频器的压频比由变频器的基准电压与基准频

对于纯电阻电路来说

在电源是电压源（就是电压恒定不变，平常用的交流电就是电压源）的情况下

不严格的说就是先有电阻R才会有功率P 这时候P=

不管任何时候，P=UI总是成立的

对于非纯电阻电路， P=UI还能用， 发热功率P热=I2R

CPU在宏观其实也只是一个发热元件，可以使用发热功率P热=I2R来计算；但是实际上CPU是半导体，他的电阻时刻都在变化，没法确定，所以没法通过电阻来计算功率。

“升压降流”只限于功率不变的电器，这样的电器很少，只有变压器是这样的，平常的电器都不是这样的。变压器的一次侧（就是输入）和二次侧（就是输出）功率是相等的（不考虑损耗）如果一次侧的电压低于二次侧（就是说这个变压器是升压变压器），

=I2R

那么一次侧的电流一定大于二次侧。对于一个其他电路来说，要升高电压还要保持功率不变，唯一的方法就是降低电路的电导。如果你只是升高的电压，没有降低电路电导，功率绝对会改变。所以说“升压降流”绝对不适用于CPU。

对于一个CPU来说，CPU的功率为什么会改变呢？

CPU内部有很多很多开关，这些开关的不同状态决定了CPU的电导，它是会来回改变的。扳动这些开关都是要耗电的。没事的CPU闲着，这些开关不动，CPU耗电

篇一：波长、频率和波速 习题详解

波长 波速 频率

例1：关于机械波的概念，下列说法中正确的是 （ ）

A．质点振动的方向总是垂直于波传播的方向

B．简谐波沿长绳传播，绳内相距半个波长的两质点振动位移的大小相等

C．任一振动质点每经过一个周期，沿波的传播方向移动一个波长

D．相隔一个周期的两个时刻，简谐波的图象相同

选题目的：加深对简谐波周期和波长的理解．

解析：波有纵波和横波两种，横波的质点振动方向总与波传播方向垂直，而纵波的质点振动方向则与波传播方向一致，所以选项A是错误的．

相距半波长的两个质点振动的位移大小相等，方向相反，所以选项B是正确的．

振动在传播过程中，各质点均在自己的平衡位置附近振动，并不沿传播方向移动，所以选项C是错误的．

相隔一个周期的两个时刻，各质点的振动状态是相同的，则这两个时刻简谐波的波形图象是相同的，故选项D正确．

该题正确答案B．D．

例2：如图在一条直线上有三点S．M．N，其中S为波源，距M点为12m，距N点为21m．由于波源S的振动在直线上形成一列横波，其波长为8m，波速为4m/s，下列说法中正确的是（ ）

A．M点先开始振动，N点后振动，振动时间相差2.25s，但振动周期都为2s

B．M点在最高点时，N点在平衡位置以上向下振动

C．M