LM331 포괄적 인 가이드 : 주파수 변환기에서 정밀 전압

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LM331 설명

그만큼 LM331 미국의 NS Company에서 생산하는 고성능 및 상대적으로 저렴한 통합 칩입니다.정밀 주파수-전압 변환기, A/D 컨버터, 선형 주파수 변조 및 복조, 장기 통합기 및 기타 관련 장치로 사용할 수 있습니다.LM331은 새로운 온도 보상 에너지 갭 기준 회로를 사용하여 전체 작동 온도 범위에 비해 매우 높은 정확도를 제공하고 4.0V의 공급 전압까지 매우 높은 정확도를 제공합니다. LM331은 넓은 동적 범위가 100dB입니다.최대 비선형 왜곡은 0.01 % 미만으로 선형성도 우수하며 0.1Hz의 낮은 작동 주파수에서도 우수한 선형 성능을 유지합니다.또한 전환 정확도도 상당히 높으며 디지털 해상도는 12 비트에 도달 할 수 있습니다.적용 측면에서 LM331의 외부 회로 설계는 비교적 간단하며 몇 가지 외부 구성 요소 만 액세스하여 V/F 또는 F/V와 같은 변환 회로를 쉽게 형성 할 수 있습니다.동시에 내부 회로의 최적화 된 설계로 인해 변환 정확도도 잘 보장 될 수 있습니다.

대안 및 이와 동등한 점 :

• AS331

• LM3310SQ

LM331의 기능과 역할

LM331의 주요 기능은 입력 아날로그 신호를 주파수 출력으로 변환하는 것입니다.내부 비교기 및 전압 제어 오실레이터 (VCO)를 사용 하여이 기능을 달성합니다.입력 신호가 설정 임계 값을 초과하면 비교기는 높은 레벨 신호를 출력하여 VCO의 출력 주파수가 증가합니다.반대로, 입력 신호가 임계 값보다 낮을 때 비교기는 낮은 수준 신호를 출력하여 VCO의 출력 주파수가 감소하게됩니다.따라서 LM331 칩은 입력 신호의 크기를 출력 주파수의 변화로 변환 할 수 있습니다.

LM331에는 측정, 제어 및 통신 장비에 광범위한 응용 프로그램이 있습니다.예를 들어, 온도 및 습도와 같은 물리량을 측정 할 때 LM331 칩을 사용하여 센서의 출력 신호를 편리한 디지털 처리를 위해 주파수 신호로 변환 할 수 있습니다.또한 디지털 통신 시스템에서 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하기 위해 디지털 통신 시스템에 사용될 수있어 시스템의 반환 성능 및 신뢰성을 향상시킬 수 있습니다.

LM331 내부 블록 다이어그램

LM331의 내부 회로는 주로 입력 비교기, 출력 드라이버 튜브, RS 플립 플롭, 현재 스위치, 타이밍 비교기, 트랜지스터 재설정, 출력 보호 튜브, 대역 갭 참조 회로 및 정밀 전류 소스 회로로 구성됩니다.출력 드라이버 튜브는 오픈 수집기 양식을 채택합니다.따라서, 적절한 논리 전류 및 외부 저항을 선택함으로써 사용자는 출력 펄스의 논리 수준을 유연하게 변경하여 TTL, DTL, CMOS 등과 같은 다른 로직 회로의 요구에 적응할 수 있습니다.이중 전원 공급 장치 또는 단일 전원 공급 장치.작동 전압 범위가 넓고 4V에서 40V 사이로 작동 할 수 있으며 출력 전압은 40V만큼 높을 수 있습니다.동시에, LM331은 또한 회로의 안전한 작동을 보장하기 위해 VCC 단락을 방지하는 기능을 가지고 있습니다.

LM331의 작동 원리

LM331의 핵심은 CMOS 기술을 기반으로하는 전압 비교기이며, 출력은 외부 보정 커패시터 및 내장 현재 소스로 공급됩니다.입력 전압이 내부 기준 전압과 같으면 전압 비교기의 출력 레벨이 반전됩니다.이 프로세스는 음의 피드백 루프를 통한 입력 신호의 게인을 제어하여 출력 끝에서 고정 진폭 및 변화하는 기간으로 직사각형 파를 생성합니다.또한 LM331에는 특수 로그 경사 발전기 회로가 장착되어 있습니다.이 회로는 입력 전압과 기준 전압의 차이를 주파수 델타로 변환하여 정확한 전압-주파수 변환을 가능하게합니다.동시에 LM331은 다양한 응용 프로그램 시나리오의 요구를 충족시키기 위해 4 개의 프로그래밍 가능한 측정 범위를 제공합니다.언급할만한 가치는 LM331을 통해 사용자가 외부 저항을 통해 출력 파형의 상승 및 하강 시간을 조정할 수 있다는 것입니다.이 기능은 유연성을 향상시킬뿐만 아니라 정확도와 안정성을 높이는 데 도움이됩니다.

LM331의 응용 회로

위의 그림은 LM331 및 기타 구성 요소로 구성된 전압/주파수 변환 회로입니다.LM331은 온 칩 1.9V 기준 전압, 전류 스위치, 비교기 및 플립 플롭 기능을 통합하는 모 놀리 식 전압/주파수 변환 통합 회로입니다.측정 범위를 확장하기 위해 A1 작동 증폭기가 회로에 추가됩니다.기준 전류 IR은 (rl+r (rpl))에 의해 설정됩니다.내부 기준 전압은 1.9V이므로 ir = 1.9V/(RL+R (RPL)).일반적인 설정 범위는 100μa와 500μa 사이입니다.

또한, 현재 스위치의 출력 (핀 1)에서 평균 전류 I는 입력 전류 II와 같습니다.온칩 충전 및 배출 회로의 경우 충전 전압이 전원 공급 장치 전압의 특정 임계 값 (예 : 전원 공급 장치 전압의 2/3)에 도달하면 회로가 재설정되므로 펄스 폭은 1.1/입니다.R4C3.입력 전류 II는 1.1/R4 X C3 X F0 X IR과 같기 때문에 입력 전류 II는 진동 주파수 F0에 비례합니다. 즉, 출력 주파수 F0은 입력 전압 UI에 비례합니다.

LM331의 특정 응용

LM331은 입력 전압을 주파수 신호로 변환 해야하는 다양한 응용 분야에서 널리 사용됩니다.다음은 LM331의 몇 가지 일반적인 응용 분야입니다.

주파수 합성

LM331은 주파수 합성 응용 분야에 사용될 수 있습니다.다수의 LM331을 직렬 또는 병렬로 연결함으로써 여러 주파수의 합성 된 출력이 달성 될 수있다.이것은 통신 시스템, 신호 생성기 등과 같은 다중 주파수 신호가 필요한 일부 응용 프로그램에서 큰 의미가 있습니다.

주파수 측정

LM331은 입력 전압을 입력 전압에 비례하는 주파수 출력으로 변환 할 수 있으므로 주파수 측정 필드에 광범위한 응용 프로그램이 있습니다.예를 들어, 계측에서 LM331은 전압, 전류, 온도 및 기타 매개 변수의 주파수를 측정하고 처리 및 디스플레이를위한 디스플레이 또는 기타 처리 회로에 주파수 신호를 제공하는 데 사용될 수 있습니다.

아날로그 신호의 디지털화

아날로그 신호를 디지털화하는 과정에서 LM331은 아날로그 신호를 디지털 신호의 주파수 표현으로 변환 할 수 있습니다.이는 데이터 수집, 사운드 처리 및 기타 필드와 같은 아날로그 신호의 디지털 처리가 필요한 애플리케이션에 매우 유용합니다.

파형 생성기

LM331은 입력 전압을 주파수 신호로 변환 할 수 있으므로 파형 생성기의 핵심 구성 요소로 사용할 수 있습니다.입력 전압을 조정함으로써 LM331은 다른 주파수의 신호를 출력 할 수 있으므로 사인파, 사각형 파, 삼각형 파 등과 같은 다양한 파형을 생성 할 수 있습니다.

LM331 사용 예방 조치

LM331을 사용할 때는 몇 가지 중요한 고려 사항이 있습니다.

회로 보호 : 우리는 외부 환경 간섭 및 손상으로부터 LM331을 보호하기 위해 전압 조정기, 전원 공급 장치 필터 커패시터 및 과도한 전압 보호 다이오드 등과 같은 필요한 보호 회로를 추가 할 수 있습니다.

입력 임피던스 : LM331은 일반적으로 10kΩ에서 100kΩ 사이의 높은 입력 임피던스를 갖습니다.회로를 설계 할 때는 입력 신호의 안정성과 정확성을 보장하기 위해 적절한 입력 임피던스를 선택해야합니다.

입력 전압 : LM331을 사용하는 경우 입력 전압이 지정된 작동 범위 내에 있고 안정성을 유지해야합니다.LM331의 손상을 방지하려면 지정된 범위에서 입력 전압을 피하십시오.

정전기 방전 보호 : LM331에는 정전기 민감한 부분이 포함되어 있습니다.따라서 작동 중에 칩의 민감한 부분을 직접 만지지 말고 정전기 방전으로 인한 칩 손상을 방지하기 위해 적절한 정전기 방지 조치를 취하십시오.

공급 전압 : LM331은 일반적으로 단일 전원 공급 장치가 필요하며 공급 전압은 3V ~ 30V입니다.LM331에 제공된 전원 공급 전압이 지정된 범위 내에 있으며 충분한 안정성과 신뢰성을 갖도록해야합니다.

온도 안정성 : LM331의 성능은 온도에 크게 영향을받습니다.따라서 온도 변화가 큰 환경에서 사용될 때 LM331에 대한 온도의 영향에 특별한주의를 기울여야하며 안정성을 향상시키기 위해 온도 보상 조치를 취해야 할 수도 있습니다.

자주 묻는 질문 [FAQ]

1. 인도에서 LM331의 비용은 얼마입니까?

LM331 전압 주파수 변환기 Rs 199.00에서 0-10V ~ 0-10KHz 변환 모듈.

2. LM331은 무엇입니까?

LM231/LM331 전압-주파수 변환기 패밀리는 아날로그에서 디지털 전환, 정밀 주파수-전압 변환, 장기 통합, 선형 주파수 변조 또는 디아버텔을위한 간단한 저렴한 회로에 사용하기에 이상적입니다.그리고 다른 많은 기능.

3. LM331은 어떻게 작동합니까?

LM331의 출력 드라이버는 오픈-수집기 양식을 채택하므로 TTL, DTL 및 CMOS와 같은 다른 로직 회로에 적응하기 위해 로직 전류 및 외부 저항을 선택하여 출력 펄스의 논리 수준을 유연하게 변경할 수 있습니다.

4. LM331을 사용하여 전압 대 주파수 변환기는 무엇입니까?

이 전압에서 주파수 변환기는 출력 펄스 트레인을 적용된 입력 전압에 정확하게 비례하는 주파수로 제공합니다.LM331은 4.0V의 낮은 전원 공급 장치에서 작동 할 수 있으며 출력 주파수를 1Hz에서 100kHz에서 100kHz로 변경할 수 있습니다.

5. LM331 v에서 F 컨버터를 사용하는 것은 무엇입니까?

이 전압에서 주파수 변환기는 출력 펄스 트레인을 적용된 입력 전압에 정확하게 비례하는 주파수로 제공합니다.LM331은 4.0V의 낮은 전원 공급 장치에서 작동 할 수 있으며 출력 주파수를 1Hz에서 100kHz에서 100kHz로 변경할 수 있습니다.