电压切换箱原理

电压切换箱原理
电压切换箱原理

第一章电压切换箱

第一节概述

电压切换箱用于母线电压的切换,根据母线的接线方式不同主要分为两大类:一类用于双母线接线方式;一类用于单母分段接线方式。

1.电压切换的作用

1.1在双母线系统中的作用及注意事项

1.1.1作用

对于双母线系统上所连接的电气元件,在两组母线分开运行时(例如母线联络断路器断开),为了保证其一次系统和二次系统在电压上保持对应,以免发生保护或自动装置误动、拒动,要求保护及自动装置的二次电压回路随同主接线一起进行切换。用隔离开关两个辅助触点并联后去启动电压切换中间继电器,利用其触点实现电压回路的自动切换。

1.1.2 注意事项

在设计手动和自动电压切换回路时,都应有效地防止在切换过程中对一次侧停电的电压互感器进行反充电。电压互感器的二次反充电,可能会造成严重的人身和设备事故。为此,切换回路应采用先断开后接通的接线。在断开电压回路的同时,有关保护的正电源也应同时断开。

1.1.2 手动切换与自动切换的优、缺点

手动切换,切换开关装在户内,运行条件好,切换回路的可靠性较高。但手动切换增加了运行人员的操作工作量,容易发生误切换或忘记切换,造成事故。为提高手动切换的可靠性,应制定专用的运行规程,对操作程序作出明确规定,由运行人员执行。

自动切换可以减轻运行人员的操作工作量,也不容易发生误切换和忘记切换的事故。但隔离开关的辅助触点,因运行环境差,可靠性不高,经常出现故障,影响了切换回路的可靠性。为了提高自动切换的可靠性,应选用质量好的隔离开关辅助触点,并加强经常性的维护。

1.2在单母分段系统中的作用及注意事项

1.2.1 作用

在母线不停电的情况下,将其中一台PT转为检修状态,而失去PT的母线二次还不失去电压。

1.2.1 注意事项

1)必须保证两段PT的二次回路无故障;

2)必须保证分段断路器在合闸位置;

3)必须保证两台PT的相位、相序完全一致。

2.ZYQ-800系列电压切换箱分类及使用范围

2.1ZYQ-811电压切换箱

适用于双母线带旁路接线系统,为保证双母线接线系统上所连接的电器元件在运行时,其一次系统和二次电压系统相对应,以免保护及自动装置发生误动或拒动。该装置使用的切换继电器YQJ1~9均为单位置继电器(动作后输出瞬动接点)。

2.2ZYQ-812电压切换箱

适用于双母线带旁路接线系统,为保证双母线接线系统上所连接的电器元件在运行时,其一次系统和二次电压系统相对应,以免保护及自动装置发生误动或拒动。该装置使用的切换继电器分为两种,YQJ1~6为双位置继电器(动作后输出保持接点);YQJ7~9为双位置继电器(动作后输出瞬动接点)。

2.3ZYQ-823电压切换箱

适用于单母分段接线系统,可作为保护绕组及测量绕组的电压重动或PT并列回路选用。该装置使用的切换继电器YQJ1~9均为单位置继电器(动作后输出瞬动接点)。

2.4ZYQ-824电压切换箱

适用于单母分段接线系统,可作为保护绕组及测量绕组的电压重动或PT并列回路选用。该装置使用的切换继电器分为两种,YQJ1~6为双位置继电器(动作后输出保持接点);YQJ7~9为双位置继电器(动作后输出瞬动接点)。

第二节 ZYQ-811电压切换箱1.硬件说明

1.1硬件组成

插件有三块切换插件组成,分别完成I~II母及旁母的PT动作。1.2前面板说明

面板有三个信号灯,信号灯从上往下依次是I~III母电压指示灯。

“I~III母电压”为红灯,当电压取自I~III母线PT时相应灯点亮。

1.3插件说明

图1-2-1 插件端子图

2.工作原理

正常运行时,若线路接于I段母线上运行,电压切换继电器1YQJ1~1YQJ9处于励磁状态,而另一组继电器2YQJ1~2YQJ9则处于不带电状态,此时线路保护和自动装置所需的交流电压由1YQJ1~1YQJ9控制,当隔离开关辅助触点接触不良或直流电源消失时,继电器1YQJ1~1YQJ9失去励磁而复归,同时经线路断路器的合位继电器动合触点或断路器辅助动合触点及继电器1YQJ7、2YQJ7的动断触点串联回路发生装置失压信号,在信号回路中串联断路器的合位继电器触点或断路器辅助触点目的在于避免线路在检修或停止运行而断开线路时误发信号。电压回路采用中间继电器自动切换,在倒换母线过程中,不应形成对备用电压互感器的反充电。如果1YQJ1~1YQJ9、2YQJ1~2YQJ9同时处于励磁状态,则通过1YQJ7与2YQJ7的一对动合触点串联,可以及时发出信号,此时运行人员不允许断开母线断路器,以防止反充电。

为增加电压切换箱工作的可靠性,电压切换中间继电器1YQJ1~1YQJ9,2YQJ1~2YQJ9的切换电源应经电压互感器隔离开关的位置继电器,自动空气开关的辅助触点及线路两组隔离开关的辅助触点控制。

按反措要求,装有距离保护的二次电压回路采用零相接地,零相线不经任何切换箱或刀闸的联锁触点。

系统联调部全员素质提升培训教材继电保护原理——电压切换箱

图1-2-2 ZYQ-811装置原理图(1)

图1-2-3 ZYQ-811装置原理图(2)

第三节 ZYQ-812电压切换箱1.硬件说明

1.1硬件组成

插件有三块切换插件组成,分别完成I~II母及旁母的PT动作。1.2前面板说明

面板有三个信号灯,信号灯从上往下依次是I~III母电压指示灯。

“I~III母电压”为红灯,当电压取自I~III母线PT时相应灯点亮。

1.3插件说明

图1-3-1 插件端子图

2.工作原理

正常运行时,若线路接于I段母线上运行,电压切换中间继电器1YQJ1~1YQJ9处于励磁状态,而另一组继电器2YQJ1~2YQJ9则处于复归状态,此时线路保护和自动装置所需的交流电压由1YQJ1~1YQJ9控制,当隔离开关辅助触点接触不良或直流电源消失时,继电器1YQJ1~1YQJ6自保持,因此运行状态不会改变。电压回路采用中间继电器自动切换,在倒换母线过程中,不应形成对备用电压互感器的反充电。如果1YQJ1~1YQJ9,2YQJ1~2YQJ9同时处于励磁状态,则通过1YQJ7与2YQJ7的一对动合触点串联,可以及时发出信号,此时运行人员不允许断开母线断路器,以防止反充电。

为增加电压切换箱工作的可靠性,电压切换中间继电器1YQJ1~1YQJ9,2YQJ1~2YQJ9的切换电源应经电压互感器隔离开关的位置继电器,自动空气开关的辅助触点及线路两组隔离开关的辅助触点控制。

按反措要求,装有距离保护的二次电压回路采用零相接地,零相线不经任何切换箱或刀闸的联锁触点。

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图1-3-2 ZYQ-812装置原理图(1)

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图1-3-3 ZYQ-812装置原理图(2)

系统联调部全员素质提升培训教材继电保护原理——电压切换箱第四节 ZYQ-823电压切换箱

1.硬件说明

2.1硬件组成

插件有三块切换插件组成,分别完成I~II段母线PT重动及PT动作。

2.2前面板说明

面板有三个信号灯,信号灯从上往下依次是I~II母电压及电压并列动作指示灯。

“I~II母电压”为红灯,当电压取自I~III母线相应灯点亮。

“电压并列”为红灯,当两段母线PT并列时点亮。

2.3插件说明

图1-4-1 插件端子图

系统联调部全员素质提升培训教材继电保护原理——电压切换箱2.工作原理

正常运行时,若线路接于I段母线上运行,电压切换继电器1YQJ1~1YQJ9处于励磁状态,而另一组继电器2YQJ1~2YQJ9则处于不带电状态,此时线路保护和自动装置所需的交流电压由1YQJ1~1YQJ9控制,当隔离开关辅助触点接触不良或直流电源消失时,继电器1YQJ1~1YQJ9失去励磁而复归,同时经线路断路器的合位继电器动合触点或断路器辅助动合触点及继电器1YQJ7、2YQJ7的动断触点串联回路发生装置失压信号,在信号回路中串联断路器的合位继电器触点或断路器辅助触点目的在于避免线路在检修或停止运行而断开线路时误发信号。电压回路采用中间继电器自动切换,在倒换母线过程中,不应形成对备用电压互感器的反充电。如果1YQJ1~1YQJ9、2YQJ1~2YQJ9同时处于励磁状态,则通过1YQJ7与2YQJ7的一对动合触点串联,可以及时发出信号,此时运行人员不允许断开母线断路器,以防止反充电。

为增加电压切换箱工作的可靠性,电压切换中间继电器1YQJ1~1YQJ9,2YQJ1~2YQJ9的切换电源应经电压互感器隔离开关的位置继电器,自动空气开关的辅助触点及线路两组隔离开关的辅助触点控制。

按反措要求,装有距离保护的二次电压回路采用零相接地,零相线不经任何切换箱或刀闸的联锁触点。

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图1-4-2 ZYQ-823装置原理图(1)

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图1-4-3 ZYQ-811装置原理图(2)

系统联调部全员素质提升培训教材继电保护原理——电压切换箱第五节 ZYQ-824电压切换箱

1.硬件说明

2.1硬件组成

插件有三块切换插件组成,分别完成I~II母及旁母的PT动作。

2.2前面板说明

面板有三个信号灯,信号灯从上往下依次是I~III母电压指示灯。

“I~III母电压”为红灯,当电压取自I~III母线PT时相应灯点亮

2.3插件说明

图1-5-1 插件端子图

系统联调部全员素质提升培训教材继电保护原理——电压切换箱2.工作原理

正常运行时,若线路接于I段母线上运行,电压切换中间继电器1YQJ1~1YQJ9处于励磁状态,而另一组继电器2YQJ1~2YQJ9则处于复归状态,此时线路保护和自动装置所需的交流电压由1YQJ1~1YQJ9控制,当隔离开关辅助触点接触不良或直流电源消失时,继电器1YQJ1~1YQJ6自保持,因此运行状态不会改变。电压回路采用中间继电器自动切换,在倒换母线过程中,不应形成对备用电压互感器的反充电。如果1YQJ1~1YQJ9,2YQJ1~2YQJ9同时处于励磁状态,则通过1YQJ7与2YQJ7的一对动合触点串联,可以及时发出信号,此时运行人员不允许断开母线断路器,以防止反充电。

为增加电压切换箱工作的可靠性,电压切换中间继电器1YQJ1~1YQJ9,2YQJ1~2YQJ9的切换电源应经电压互感器隔离开关的位置继电器,自动空气开关的辅助触点及线路两组隔离开关的辅助触点控制。

按反措要求,装有距离保护的二次电压回路采用零相接地,零相线不经任何切换箱或刀闸的联锁触点。

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图1-5-2 ZYQ-824装置原理图(1)

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图1-5-3 ZYQ-824装置原理图(2)

电压电流转换电路

模拟电路课程设计报告设计课题:电流电压转换电路 专业班级: 学生姓名: 学号: 指导教师: 设计时间:

电流电压转换电路 一、设计任务与要求 ①将4mA~20mA的电流信号转换成±10V的电压信号,以便送入计算机进行处理。 这种转换电路以4mA为满量程的0%对应-10V,12mA为50%对应0V,20mA为 100%对应+10V。 ②用桥式整流电容滤波集成稳压块电路设计电路所需的正负直流电源(±12V)。 二、方案设计与论证 在工业控制中各类传感器常输出标准电流信号4~20mA为此,常要先将其转换成+10v 或—10v的电压信号,以便送给各类设备进行处理。这里转换电路以4mA为满量程的0%对 应-10V,12mA为50%对应0V,20mA为100%对应+10V。 方案一 、。

方案二 方案二所示的是由单个运放构成的电流/电压转换电路。由于运放本身的输入偏置电流不为零,因此会产生转换误差。 三、单元电路设计与参数计算 1、桥式整流电容滤波集成稳压块电路设计电路所需的正负直流 电源(±12V)。 其流程图为: 直流电源电路图如下:

原理分析: (1)电源变压器。 其电路图如下: 由于要产生±12V的电压,所以在选择变压器时变压后副边电压应大于24V,由现有的器材可选变压后副边电压为30V的变压器。 (2)整流电路。 其电路图如下:

①原理分析: 桥式整流电路巧妙地利用了二极管的单向导电性,将四个二极管分为两组,根据变压器副边电压的极性分别导通,将变压器副边电压的正极性端与负载电阻的上端相连,负极性端与负载电阻的下端相连,使负载上始终可以得到一个单方向的脉动电压。 整流输出电压的平均值(即负载电阻上的直流电压VL)VL定义为整流输出电压vL 在一个周期内的平均值,即 设变压器副边线圈的输出电压为,整流二极管是理想的。则根据桥式整流电路的工作波形,在vi 的正半周,vL = v2 ,且vL的重复周期为p ,所以

基于LM331频率电压转换器电路设计

基于LM331频率电压转换器电路设计LM331基本上是从国家半导体精密电压频率转换器。该集成电路具有手像应用模拟到数字的转换,长期一体化,电压频率转换,频率电压转换。宽动态范围和出色的线性度,使适合上述应用的IC,这里的LM331作为电压转换器转换成一个成比例的电压,这是非常线性的输入频率与输入频率的频率有线。电压转换的频率达到差分输入频率使用电容C3和电阻R7,和由此产生的脉冲序列喂养的PIN6的 IC(阈值)。在PIN6负由此产生的脉冲序列的边缘,使得内建 说明 LM331基本上是从国家半导体精密电压频率转换器。该集成电路具有手像应用模拟到数字的转换,长期一体化,电压频率转换,频率电压转换。宽动态范围和出色的线性度,使适合上述应用的IC,这里的LM331作为电压转换器转换成一个成比例的电压,这是非常线性的输入频率与输入频率的频率有线。电压转换的频率达到差分输入频率使用电容C3和电阻R7,和由此产生的脉冲序列喂养的PIN6的 IC(阈值)。在PIN6负由此产生的脉冲序列的边缘,使得内建的比较器电路,触发定时器电路。在任何时刻,电流流过的电流输出引脚(引脚6)将输入频)的值成正比。因此,输入频率(FIN)成正比的电压(VOUT)率和定时元件(R1和C1 将可在负载电阻R4 。电路图

注意事项 该电路可组装在一个VERO板上。 我用15V直流电源电压(+ VS),同时测试电路。 LM331可从5至30V DC之间的任何操作。 R3的值取决于电源电压和方程是R3 =(VS - 2V)/(2毫安)。 根据公式,VS = 15V,R3 = 68K。 输出电压取决于方程,VOUT =((R4)/(R5 + R6))* R1C1 * 2.09V *翅。壶R6可用于校准电路。

万能转换开关原理图

万能转换开关的工作原理及符号表示 教程来源:本站原创作者:未知点击:2301 更新时间:2009-3-4 16:14:36 万能转换开关是一种多档式、控制多回路的主令电器。万能转换开关主要用于各种控制线路的转换、电压表、电流表的换相测量控制、配电装置线路的转换和遥控等。万能转换开关还可以用于直接控制小容量电动机的起动、调速和换向。 如图1所示为万能转换开关单层的结构示意图。 常用产品有LW5和LW6系列。LW5系列可控制5.5kW及以下的小容量电动机;LW6系列只能控制2.2kW 及以下的小容量电动机。用于可逆运行控制时,只有在电动机停车后才允许反向起动。LW5系列万能转换开关按手柄的操作方式可分为自复式和自定位式两种。所谓自复式是指用手拨动手柄于某一档位时,手松开后,手柄自动返回原位;定位式则是指手柄被置于某档位时,不能自动返回原位而停在该档位。 万能转换开关的手柄操作位置是以角度表示的。不同型号的万能转换开关的手柄有不同万能转换开关的触点,电路图中的图形符号如图2所示。但由于其触点的分合状态与操作手柄的位置有关,所以,除在电路图中画出触点图形符号外,还应画出操作手柄与触点分合状态的关系。图中当万能转换开关打向左45°时,触点1-2、3-4、5-6闭合,触点7-8打开;打向0°时,只有触点5-6闭合,右45°时,触点7-8闭合,其余打开。

正泰万能转换开关接点图编码规则 技术交流2010-01-14 20:51:56 阅读1518 评论5 字号:大中小订阅 万能转换开关是一种手动操作的低压电器产品,它是基于通过凸轮控制各对触头从而实现对各个独立线路进行控制的目的,由于它的控制靠凸轮来实现,因此俗称凸轮开关。凸轮开关根据控制的对象和使用的场合不同,大体可以分为万能转换开 关和组合开关。 凸轮开关大体由操作机构、定位助力机构、接触系统三个部分组成。其中接触系统可以由独立接触单位进行线性叠加,每一个接触单元(一节)有两个独立的接触组(1-2、3-4)组成,那么根据排列组合,一个接触单元(一节)可以由4种情况(1-2通3-4断、1-2断3-4断、1-2通3-4通、1-2断3-4通)那么对于n节产品在某个档位的通断情况有4n情况,假如开关有m档,则这个开关理论上存在着m*4n种通断情况。正因为具有如此其他任何开关都不具备的优势,因此被称为万能转换开关。当然接点通断情况十分的复杂,导致顾客在进行产品选择的时候难以下手,即使技术人员也为难。我们正泰由于顾客特殊定做的产品接点图情况十分的普遍,常常由于我们技术人员没有比较可行的接点编码方法,致使产品无法具备具体的产品规格型号,一则导致最终客户无法接线使用,同时没有具体的规格型号,顾客在下次订货时需要重新提供接点情况,延长了产品交付时间,造成顾客退单甚至投诉。为了更好的管理转换开关同时为以后进行软件自动编码准备,这几天将开关做了整理,并查找一些资料,现将这几天对转换开关的编码规则作一个介绍,供大家参考改进。 接点图按产品结构从上至下排列:手柄代号、面板代号、定位特征代号、接触系统(各对触头编号)。这样的分布符合我们的装配习惯,装配时可以完全按照接点图至下而上(反之亦然)对各个部件进行一一对应安装),极大的提高了装配效率 同时便于装配检验。编码过程如下:

常用电流和电压采样电路

2常用采样电路设计方案比较 配电网静态同步补偿器(DSTATCOM )系统总体硬件结构框图如图2-1所示。由图2-1可知DSTATCOM 的系统硬件大致可以分成三部分,即主电路部分、控制电路部分、以及介于主电路和控制电路之间的检测与驱动电路。其中采样电路包括3路交流电压、6路交流电流、2路直流电压和2路直流电流、电网电压同步信号。3路交流电压采样电路即采样电网三相电压信号;6路交流电流采样电路分别为电网侧三相电流和补偿侧三相电流的电流采样信号;2路直流电压和2路直流电流的采样电路DSTATCOM 的桥式换流电路的直流侧电压信号和电流信号;电网电压同步信号采样电路即电网电压同步信号。 图2-1 DSTATCOM 系统总体硬件结构框图 2.2.11 常用电网电压同步采样电路及其特点 .1 常用电网电压采样电路1 从D-STATCOM 的工作原理可知,当逆变器的输出电压矢量与电网电压矢量幅值大小相等,方向相同时,连接电抗器内没有电流流动,而D-STATCOM 工作在感性或容性状态都可由调节以上两矢量的夹角来进行控制,因此,逆变器输出的电压矢量的幅值及方向的调节都是以电网电压的幅值和方向作为参考的,因此,系统电压与电网电压的同步问题就显得尤为重要。

图2-2 同步信号产生电路1 从图2-2所示同步电路由三部分组成,第一部分是由电阻、电容组成的RC 滤波环节,为减小系统与电网的相位误差,该滤波环节的时间常数应远小于系统的输出频率,即该误差可忽略不计。其中R 5=1K Ω,5pF,则时间常数错误!未 因此符合设计要求;第二部分由电压比较器LM311构成, 实现过零比较;第三部分为上拉箝位电路,之后再经过两个非门,以增强驱动能力,满足TMS320LF2407的输入信号要求。 C 4=1找到引用源。<

电压频率转换器设计(含电路图)

《模拟电子技术基础》课程设计报告题目电压/频率变换器 班级电科1124 姓名冯刚毅 学号201211911406 成绩 日期

课程设计任务书

一电压/频率变换器的设计方案简介 1.1 实验目的及应用意义 1.学习简单积分电路的设计与由555定时器组成的单稳态触发器。 2.用multisim设计出实验原题图,使V I变化范围:0∽10V,f o变化范围:0∽10kHz;并分析其功能原理。 1.3 设计思路 电压/频率变换器的输入信号频率f。与输入电压V i 的大小成正比,输入控制电压V i常为直流电压,也可根据要求选用脉冲信号做为控制电压,其输出信号可为正弦波或者脉冲波形电压。 本设计利用输入电压的大小改变电容的充电速度,从而改变振荡电路的振荡频率,故采用积分器作为输入电路。积分器的输出信号去控制电压比较器或者单稳态触发器,可得到矩形脉冲输出,由输出信号电平通过一定反馈方式控制积分电容恒流放电,当电容放电到某一域值时,电容C再次充电。由此实现V i 控制电容充放电速度,即控制输出脉冲频率。 1.4 原理框图设计

电压频率转换器原理框图1.5 电路图

二电压频率变换器各单元电路设计 2.1 积分器设计 积分器采用集成运算放大器和R C 元件构成的反向输入积分器。具体电路如下: 2.2 单稳态触发器设计 单稳态触发器采用555 定时器构成的单稳电路。具体电路如下:

2.3 电子开关设计 电子开关采用开关三极管接成反向器形式,当触发器的输出为高电平时,三极管饱和导通,输出近似为0,当触发器输出为低电平时,三极管截止,输出近似等于+Vcc。 2.4 恒流源电路设计 恒流源电路可采用开关三极管T,稳压二极管D z 等元件构成。具体电路如下所示。当V1’为0时,D2,D3 截止,D4 导通,所以积分电容通过二极管放电。当V1’为1 时,D2,D3 导通,D4 截止,输入信号对积分电容充电。在单稳态触发器的输出端得到矩形脉冲。

电压频率变换器的设计讲解

机械与电子工程学院 课程设计报告 课程名称模拟电子技术课程设计设计题目电压频率变换器 所学专业名称电气信息类 班级电类114班 学号********** 学生姓名王*金 指导教师汪* 2012年12月23日

机电学院模拟电子技术课程设计 任务书 设计名称:电压频率转换器 学生姓名:王*金指导教师:汪* 起止时间:自2012 年12 月10 日起至2012 年12 月25 日止 一、课程设计目的 1).熟悉集成电路及有关电子元器件的使用; 2).了解电压平频率转换器主体电路的组成及工作原理; 3).学习电路中基本电路的应用以及单稳态触发器等综合应用。 二、课程设计任务和基本要求 设计任务: 1).熟悉和应用比较器的构成及设计方法,尤其是迟滞比较器的应用。 2).熟悉和应用积分器的构成和设计方法,了解电容在其中的工作原理。 3).熟悉和简单应用二极管作电子开关的构成和设计方法。 4).熟悉迟滞比较器与积分器之间的波形转换。 5).熟悉掌握运用multisim画图、调试和仿真。 基本要求: 1).有明确的设计方案使操作简便易行。 2).设计一个将直流电压转换成给定频率的矩形波,包括:积分器;电压

比较器。 3).输入为直流电压0-10V。 4).输出为f=0-500Hz的矩形波。 5).按规定格式写出课程设计报告书。

机电学院模拟电子技术课程设计指导老师评价表

目录 摘要和关键词 (1) 第一章设计指标 (2) 1.1 设计指标 (2) ◆ 1.1.1设计内容 (2) ◆ 1.1.2设计要求 (2) 第二章系统设计原理及内容 (2) 2.1 设计思想 (2) 电压/频率转换器原理框 (2) 第三章电路各模块方案设计 (3) 3.1 积分器的设计方案 (3) 3.2比较器的设计方案 (4) ◆ 3.2.1电压比较器 (4) ◆ 3.2.2过零比较器 (5) 3.3单稳态触发器 (6) 3.4低通滤波器 (6) 3.5模块的整合 (7) ◆ 3.5.1 电压/频率 (7) ◆ 3.5.2 频率/电压 (7) 第四章结束语 (8) 4.1心得体会 (8) 元件清单 (9) 参考文献 (9)

几个常用的电压电流转换电路

几个常用的电压电流转换电路

I/V转换电路设计 1、在实际应用中,对于不存在共模干扰的电流输入信号,可以直接利用一个精密的线绕电阻,实现电流/电压的变换,若精密电阻R1+Rw=500Ω,可实现0-10mA/0-5V的I/V变换,若精密电阻R1+Rw=250Ω,可实现4-20mA/1-5V的I/V变换。图中R,C组成低通滤波器,抑制高频干扰,Rw用于调整输出的电压范围,电流输入端加一稳压二极管。 电路图如下所示: 输出电压为: Vo=Ii?(R1+Rw)(Rw可以调节输出电压范围) 缺点是:输出电压随负载的变化而变化,使得输入电流与输出电压之间没有固定的比例关系。 优点是:电路简单,适用于负载变化不大的场合, 2、由运算放大器组成的I/V转换电路 原理: 先将输入电流经过一个电阻(高精度、热稳定性好)使其产生一个电压,在将电压经过一个电压跟随器(或放大器),将输入、输出隔离开来,使其负载不能影响电流在电阻上产生的电压。然后经一个电压跟随器(或放大器)输出。C1滤除高频干扰,应为pf级电容。

电路图如下所示: 输出电压为: Vo=Ii?R4?(1+(R3+Rw) R1 ) 注释:通过调节Rw可以调节放大倍数。 优点:负载不影响转换关系,但输入电压受提供芯片电压的影响即有输出电压上限值。 要求:电流输入信号Ii是从运算放大器A1的同相输入端输入的,因此要求选用具有较高共模抑制比的运算放大器,例如,OP-07、OP-27等。R4为高精度、热稳定性较好的电阻。 V/I转换电路设计 原理: 1、V I 变换电路的基本原理: 最简单的VI变换电路就是一只电阻,根据欧姆定律:Io=Ui R ,如果保证电阻不变,输出电流与输入电压成正比。但是,我们很快发现这样的电路无法实用,一方面接入负载后,由于不可避免负载电阻的存在,式中的R发生了变化,输出电流也发生了变化;另一方面,需要输入

电压频率转换

A1的反馈电阻决定其直流增益。调整电位器RP1(10kΩ),使输入频率为30kHz 时,A1输出为3V,这样对于输入0~30kHz频率,可得0~3V输出电压,线性度为0.005%左右。 温漂取决于电容C2、A1的反馈电阻以及基准电压(13脚电压)。为此,C2采用温度系数为-120ppm/℃的聚苯乙烯电容,R2(75kΩ)采用温度系数为+120ppm/℃的电阻,基准电压电路的稳压二极管VD1采用LT1004。 本电路开关电容滤波器采用LTC1043,A1采用LF356,也可用其他讼司类似产品代替。 如图是NE555构成的电压/频率转换电路。电路中n,A1和A2构成同相积分器,VT1和A3构成恒流源,NE555构成单稳多谐振荡器。VT2是受NE555控制使其开关工作,对恒流源实行通/断控制。 A1和A2构成同相积分器,即同相输入电位较高,则输出上升;反之,同相输入电位较低,则输出下降。恒流源电流对C1进行充电,由于A2的同相输入为零,致使A2输出向负方向变化。由于A2为反相器,因此,A1的输出当然是向正方向上升。若恒流源切断,则积分电流仅是与恒流源反向的输入电流对C1反向充电,又使A2的输出电压向正方向变化,同理A1的输出向负方向变化。由此可知,积分电流受VT2的控制改变方向,从而实现了A1的积分输出改变方向。A1的输出送至NE555的2脚,只要7脚内部晶体管开路,C2就由R4充电使其电压上升,当6脚电平达到(2/3)Ucc时就会使片内触发器翻转,3脚变为低电平,同时C2通过7脚放电返回到零电位。由于3脚为低电平,VD1导通使VT2截止,这就切断了恒流源向积分器的充电通路。这时,A1输出下降,一直降到(1/3)Ucc时又使NE555的2脚为低电平并处于触发状态,于是又开始新的一轮循环,即3脚输出高电平,C2通过R4充电,VD1截止使恒流源为积分器提供电流直到3脚返回到低电平为止。重复上述过程就形成振荡,将输入0~-1OV电压转换为0~100 kHz的频率输出。

Orcad16.5原理图转PADS_Logic原理图方法

Orcad16.5原理图转PADS logic原理图方法 在将Cadence公司的Orcad16.5原理图文件转成PADS logic原理图时,需要经过以下三个步骤: (1)将Orcad16.5原理图文件另存为低版本Orcad16.2原理图文件,文件后缀名为.dsn; (2)在PADS logic软件中打开Orcad16.2原理图文件,并将其另存为PADS logic原理图文件,文件后缀名为.sch;转换后得到的PADS logic原理图文件除了在文件属性方面是Logic原理图文件后,其仍然具备Orcad16.2原理图文件的特点。例如,在Orcad16.2原理图文件中存在原理图分层结构,而Logic 不存在该结构。但是由于两种软件的原理图兼容,因此,在Orcad16.2原理图中出现的符号仍然可以在PADS logic中打开,但是PADS Logic本身可能没有该符号或者该符号异于Orcad16.2原理图符号(例如,两种软件的接地符号、电源符号、换页连接符等就不一样)。因此,转换后得到的Logic原理图文件并不能直接使用,需要进一步修改为标准PADS logic原理图文件。 (3)在PADS logic中新建一个原理图文件,然后将转换后得到的Logic原理图文件复制到该原理图中,这时发生一个很有意思的现象:将原有Logic 原理图文件粘贴到该原理图中时,原Orcad16.2原理图符号竟然变成了Logic 本身的原理图符号(例如,接地符号、电源符号、换页连接符变成Logic原理图符号)。在此基础上,用Logic中的元件替换转换后原理图文件中的符号即可。将该文件进行修改并保存,即可得到最终的标准Logic原理图文件。 对于由Protel99se原理图文件转换后得到的PADS logic原理图文件,也存在上述步骤(2)提到的问题,因此也可以用上述步骤(3)来解决。 温馨提示: 在将Orcad16.2原理图文件转换后得到的PADS logic原理图文件在局部一些地方跟原有Orcad16.2原理图文件有差异,这时需要对转换后得到的原理文件进行小范围修改,以保证原始设计文件在Logic中真实展现。需要特别注意的几个地方是: ?电源网络的名称:将Orcad16.2原理图文件转换成PADS logic原理图文 件后,原有文件的电源网络可能会发生变化,这时需要特别注意; ?换页连接符:将Orcad16.2原理图文件转换成PADS logic原理图文件后, 原有文件的换页连接符被完整保留,而它并不是Logic中的换页连接符, 因此要对换页连接符进行修改; ?接地符号:将Orcad16.2原理图文件转换成PADS logic原理图文件后, 原有文件的接地符号被完整保留,而它并不是Logic中的接地符号,因 此要对接地符号进行修改; ?电阻和电容:将Orcad16.2原理图文件转换成PADS logic原理图文件后, 原有文件的电阻和电容符号被完整保留,而它并不是Logic中的电阻和 电容符号,因此要对电阻和电容符号进行修改; ?元件类型的替换:将Orcad16.2原理图文件转换成PADS logic原理图文 件后,原有文件的元件符号被完整保留,而该元件在Logic中可能不存 在,因此要对原理图中的元件进行替换。 ?如果Orcad16.5原理图文件是分层结构,要特别注意顶层模块相互之间 的连接关系,如果两个模块中直接相连的网络的名称不一致,在PADS

运放电压电流转换电路

运放电压电流转换电路1、 0-5V/0-10mA的V/I变换电路 ? 图1是由运放和阻容等元件组成的V/I变换电路,能将0—5V的直流电压信号线性地转换成0-10mA的电流信号,A1是比较器.A3是电压跟随器,构成负反馈回路,输入电压Vi与反馈电压Vf比较,在比较器A1的输出端得到输出电压VL,V1控制运放A1的输出电压V2,从而改变晶体管T1的输出电流IL而输出电流IL又影响反馈电压Vf,达到跟踪输入电压Vi的目的。输出电流IL的大小可通过下式计算:IL=Vf/(Rw+R7),由于负反馈的作用使Vi=Vf,因此IL=Vi/(Rw+R7),当Rw+R7取值为500Ω时,可实现0-5V/0-10mA的V/I转换,如果所选用器件的性能参数比较稳定,运故A1、A2的放大倍数较大,那么这种电路的转换精度,一般能够达到较高的要求。 ? 2、 0-10V/0-10mA的V/I变换电路 ??? 图2中Vf是输出电流IL流过电阻Rf产生的反馈电压,即V1与V2两点之间的电压差,此信号经电阻R3、R4加到运放A1的两个输入端Vp与Vn,反馈电压Vf=V1-V2,对于运放A1,有VN=Vp;Vp=V1/(R2+R3)×R2,VN=V2+(Vi-V2)×R4/(R1+R4),所以V1/(R2+R3)×R2=V2+(Vi-V2)×R4/(R1+R4),依据Vf=V1-V2及上式可推导出: ? ??? 若式中R1=R2=100kΩ,R1=R4=20kΩ,则有:Vf×R1=Vi×R4, ??? 得出:Vf=R4/R1×Vi=1/5Vi,如果忽略流过反馈回路R3、R4的电流,则有:IL=Vf/Rf=Vi/5Rf,由此可以看出.当运放的开环增益足够大时,输出电流IL与输入电压Vi满足线性关系,而且关系式中只与反馈电阻Rf的阻值有关.显然,当Rf =200Ω时,此电路能实现0-10v/0-10mA的V/I变换。 ? 3、 1-5V/4-20mA的V/I变换电路

电压频率与频率电压转换电路

电压频率与频率电压 转换电路 2011年8月24日

目录: 摘要: (2) Abstract: (2) 一、设计方案 (3) (一)、电压频率转换电路 (3) 1.基于555定时器的电压频率转换: (3) 2.基于LM331的电压频率转换: (4) (二)、频率电压转换电路 (5) 1.基于LM2907的频率电压转换: (5) 2.基于LM331的频率电压转换 (5) 二、主体电路设计 (8) 三、电路安装 (9) (一)、电压频率转换电路 (9) (二)、频率电压转换电路 (10) 四、系统调试: (10) (一)VFC: (10) (二)FVC: (11) 1

摘要: 本系统利用了LM331的原理及性能设计了频率电压以及电压频率转换电路,实现了0Hz--10kHz频率与0—10V电压的相互转换,电路简单,转换结果线性度好。 关键字:LM331 频率电压转换滤波 Abstract: The system uses the principle and characteristic of LM331 to design the frequency-to-voltage and the voltage-to- frequency conversion circuits, realizes the frequency of 0Hz--10kHz and the voltage of 0 - 10V’s transformation , the circuits are simple and result have good linearity. Key-word: LM331 frequency voltage transformation filter 2

电流-电压变换电路.

电流/电压转换电路 一.实验目的 掌握工业控制中标准电流信号转换成电压信号的电流/电压变换器的设计与调试。二.实验原理 在工业控制中各类传感器常输出标准电流信号4~20mA,为此,常要先将其转换成±10V ;的电压信号,以便送给各类设备进行处理。这种转换电路以4mA 为满量程的0%对应-10V ;12mA 为50%对应0V ;20mA 为100%对应+10V。参考电路见图3-20-1所示。 O 图3-20-1 电流/电压变换电路 图中A 1运放采用差动输入,其转换电压用电阻R 1两端接电流环两端,阻值用500Ω,可由二只1K Ω电阻并联实现。这样输入电流4mA 对应电压2V ,输入

电流20mA 对应电压10V 。A 1设计增益为1,对应输出电压为-2V~-10V。故要求电阻R 2,R 3,R 4和R 5+RW 阻值相等。这里选R 2=R3=R4=10KΩ;选R 5=9.1K?,R W1=2KΩ。R w1是用于调整由于电阻元件不对称造成的误差,使输出电压对应在-2V~-10V。变化范围为-2-(-10)=8V. 而最终输出应为-10V~+10V,变化范围10V-(-10V=20V,故A 2级增益为20V/8V=2.5倍,又输入电流为12mA 时,A 1输出电压为-12mA×0.5mA=-6V. 此时要求A 2输出为0V 。故在A 2反相输入端加入一个+6V的直流电压,使 A2输出为0。A 2运放采用反相加法器,增益为2.5倍。取R 6=R7=10K?,R 9=22K?,R W2=5K?,R 8=R6//R7//R9=4K?,取标称值R 8=3.9K?。 反相加法器引入电压为6V ,通过稳压管经电阻分压取得。稳压管可选稳定电压介于6~8V间的系列。这里取6V2,稳定电压为6.2V 。工作电流定在5mA 左右。电位器电流控制在1~2mA左右。这里I RW3=6.2V/2K=3.1mA。则有(12V-VZ )/R10=IZ +IRW3 故 R 10= 12V V Z 126. 2 ==0. 71K ? I Z +I RW 35+3. 1 取标称值R 10=750?. 式中12V 为电路工作电压。 R W2用于设置改变增益或变换的斜率(4mA为-10V ,20mA 为+10,通过调整R W2使变换电路输出满足设计要求。三.设计任务 1.预习要求 熟悉有关运放的各类应用电路,按设计要求写出设计过程和调试过程及步骤。2.设计要求

51单片机的电压频率转换

基于单片机的电压频率转换电路设计、装配与调试 1.电压频率转换电路 图3-13 LM331构成单片机V/F数据采集前向通道电原理图 1.电路工作原理分析 LM331片内能隙基准电路产生1.9V直流电压送到2脚,并钳位在1.9V上。当2脚外接R S+R S’,后形成基准电流i=1.9/(R S+R S’)。本例i=1.9/(12k+R S’),i max=1.9/12k=158μA,i min=1.9/17K=112μA。 片内输入比较器的两个输入端:7脚接被测输入电压V IN。6脚为阈值电压V X,并与电流输出端1脚相连。外接R L、C L电路。片内定时比较器两个输入端:一个在片内通过R、2R电阻分别与V CC、GND相连;获得固定的比较电压2/3V CC。另一个输入端5脚接Rt、Ct相连;获得随Ct充电状态变化的电压V5。V5与2/3V CC 比较,当Ct充电到V5>2/3V CC时,定时比较器使片內R-S触发器复位。在R-S 触发器复位状态下电流开关断开,输出驱动晶体管截止,使Ct开始放电。片內R-S触发器与定时比较器和复位晶体管以及外接Rt、Ct构成一个单稳脉冲定时器。定时周期T=1.1Rt×Ct。 当输入比较器的V IN>V X时,启动单稳脉冲定时器并导通频率输出晶体管,使3脚连接的光电耦合器导通。同时片内开关电源导通电流i通过1脚向C L充电,Vx逐渐升高;当Vx上升到V INVx。重复上述循环,在3脚输出一个脉冲频率信号。

注入C L 的平均电流IA VE =i ×t ×fout 严格地等于Vx /R L 。IA VE =i ×t ×fout = Vx/R L 。又V IN ≈V X ,故有: i ×t ×fout ≈ Vx/R L fout =t i R V L IN ??=)'/(9.11.1RS RS C R R V t t L IN +???=t L IN C Rt R RS RS V ???+?09.2) ’( 根据已知电路参数R S +R S ’=15k ,R L =100k ,Rt =6.8k ,Ct =0.01μF fout ≈000001.001.010008.6100010009.2001015????????IN V =1000VIN 可得当V IN =1V 时,fout=1000HZ 。V IN =10V 时,fout=10000HZ ,线性度可达0.01`%。 输入电压V IN 经一个R C 低通滤波器消除干扰,进入输入端7脚。R C 滤波器截止频率fo 为: fo =112C R V IN π=000001 .04.010*******.321?????≈16HZ R S 、R L 、Rt 和Ct 直接影响转换结果,对元件精度有一定要求,可根据转换精度适当选择。R S 、R L 、Rt 和Ct 要选用低温漂的稳定元件,C L 虽对转换结果无影响,但应选择漏电流小的电容。 3. 频率测量程序设计 LM331的3脚输出脉冲频率信号经光电耦合器隔离后,送入8031。由单片机程序对被测信号频率进行计数,或测定被测信号的周期,即可有两种方法。被测量信号频率fout =0~10KHZ ,当单片机系统时钟为6MHZ 时,T0或T1定时 脉冲fc=6MH Z /12=500 KH Z ,由测频公式fout = c x n n *fc (x n 为被测信号计数值,c n 为定时脉冲计数值),当c n 固定时,为频率法,当x n 固定时,为周期法。 由于定时的起始、结束边沿与被测的计数脉冲边沿不同步,将出现±1个被测的计数脉冲的误差δ,误差δ与被测量信号频率fout 有关,fout 越低,误差δ越大。要实现高精度频率测量,可采用同步计数技术来改善误差δ。用频率低的被测信号来控制定时计数的起始、结束(同步),此时产生的±1个脉冲的误差δ为±1个频率高的定时计数脉冲,降低了误差δ。同步计数时序见图3-14,fout-

电压电流调理电路

2常用采样电路设计方案比较 配电网静态同步补偿器(DSTATCOM)系统总体硬件结构框图如图2-1所示。由图2-1可知DSTATCOM的系统硬件大致可以分成三部分,即主电路部分、控制电路部分、以及介于主电路和控制电路之间的检测与驱动电路。其中采样电路包括3路交流电压、6路交流电流、2路直流电压和2路直流电流、电网电压同步信号。3路交流电压采样电路即采样电网三相电压信号;6路交流电流采样电路分别为电网侧三相电流和补偿侧三相电流的电流采样信号;2路直流电压和2路直流电流的采样电路DSTATCOM的桥式换流电路的直流侧电压信号和电流信号;电网电压同步信号采样电路即电网电压同步信号。 信号调 理TMS320 LF2407A DSP 键盘显示 电路电压电流信号驱动电路保护电路 控制电路检测与驱动 电路主电路 图2-1 DSTATCOM系统总体硬件结构框图 2.1常用电网电压同步采样电路及其特点 2.1.1 常用电网电压采样电路1 从D-STATCOM的工作原理可知,当逆变器的输出电压矢量与电网电压矢量幅值大小相等,方向相同时,连接电抗器内没有电流流动,而D-STATCOM 工作在感性或容性状态都可由调节以上两矢量的夹角来进行控制,因此,逆变器输出的电压矢量的幅值及方向的调节都是以电网电压的幅值和方向作为参考的,因此,系统电压与电网电压的同步问题就显得尤为重要。

图2-2 同步信号产生电路1 从图2-2所示同步电路由三部分组成,第一部分是由电阻、电容组成的RC滤波环节,为减小系统与电网的相位误差,该滤波环节的时间常数应远小于系统的输出频率,即该误差可忽略不计。其中R5=1K ,C4=15pF,则时间常数错误!未找到引用源。<

几个常用的电压电流转换电路

I/V转换电路设计1、在实际应用中,对于不存在共模干扰的电流输入信号,可以直接利用一个精密的线绕电阻,实现电流/电压的变换,若精密电阻R1+Rw=500Ω,可实现0-10mA/0-5V的I/V变换,若精密电阻R1+Rw=250Ω,可实现4-20mA/1-5V的I/V变换。图中R,C组成低通滤波器,抑制高频干扰,Rw用于调整输出的电压范围,电流输入端加一稳压二极管。 电路图如下所示: 输出电压为: Vo=Ii?(R1+Rw)(Rw可以调节输出电压范围) 缺点是:输出电压随负载的变化而变化,使得输入电流与输出电压之间没有固定的比例关系。 优点是:电路简单,适用于负载变化不大的场合, 2、由运算放大器组成的I/V转换电路 原理: 先将输入电流经过一个电阻(高精度、热稳定性好)使其产生一个电压,在将电压经过一个电压跟随器(或放大器),将输入、输出隔离开来,使其负载不能影响电流在电阻上产生的电压。然后经一个电压跟随器(或放大器)输出。C1滤除高频干扰,应为pf级电容。 电路图如下所示:

输出电压为: Vo=Ii?R4?(1+(R3+Rw) R1 ) 注释:通过调节Rw可以调节放大倍数。 优点:负载不影响转换关系,但输入电压受提供芯片电压的影响即有输出电压上限值。 要求:电流输入信号Ii是从运算放大器A1的同相输入端输入的,因此要求选用具有较高共模抑制比的运算放大器,例如,OP-07、OP-27等。R4为高精度、热稳定性较好的电阻。 V/I转换电路设计 原理: 1、V I 变换电路的基本原理: 最简单的VI变换电路就是一只电阻,根据欧姆定律:Io=Ui R ,如果保证电阻不变,输出电流与输入电压成正比。但是,我们很快发现这样的电路无法实用,一方面接入负载后,由于不可避免负载电阻的存在,式中的R发生了变化,输出电流也发生了变化;另一方面,需要输入信号提供相应的电流,在某些场合无法满足这种需要。 1 、基于运算放大器的基本VI变换电路为了保证负载电阻不影响电压/电流的变换关系,需要对电路进行调整,如图1是基于运算放大器的基本VI变换电路。利用运算放大器的“虚短”概念可知U-=U+=0;因此流过Ri的电流: Ii=Ui R

电压频率和频率电压转换电路的设计

电压频率和频率电压转换电路的设计 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。这种电路主要包括电平比较器、单稳态触发器、低通滤波器等电路。它有通用运放F/V转换电路和集成F/V转换器两种类型。1、1设计要求设计一个将直流电压转换成给定频率的矩形波的电路,要求包括:积分器;电压比较器和一个将给定频率的矩形波转换为直流电压的电路,要求包括:过零比较器、单稳态触发器、低通滤波器等。1、2 设计指标(1)输入为直流电压0- 10V,输出为f=0-500Hz的矩形波。 (2)输入ui是0~10KHZ的峰-峰值为5V的方波,输出uo为0~10V的直流电压。2 设计内容总体框图设计2.1 V/F转换电路的设计2、1、1 工作原理及过程积分器和滞回比较器首尾相接形成正反馈闭环系统,如图2所示,比较器输出的矩形波经积分器积分可得到三角波,三角波又触发比较器自动翻转形成矩形波,这样便可构成三角波,矩形波发生器。由于采用集成运放组成的积分电路,因此可以实现恒流充电,能够得到比较理想的矩形波。 通过分析可知,矩形波幅值大小由稳压管的稳定电压值决定,即方波的幅值。

矩形波的振荡频率2、1、2 模块功能积分器:积分电路可以完成对输入电压的积分运算,即输入电压与输出电压的积分成正比。滞回比较器:用来输出矩形波,积分器得到的三角波可触发比较器自动翻转形成矩形波。稳压管:用来确定矩形波的幅值。 图2 总体框架图2、2 功能模块的设计2、2、1 积分电路工作原理积分电路可以完成对输入电压的积分运算,即输入电压与输出电压的积分成正比。由于同相积分电路的共模输入分量大,积分误差大,应用场合少,所以不予论述,本课程设计用到的是反相积分电路。图3 积分器反相积分电路如图3 所示,电容器C 引入交流并联电压负反馈,运放工作在线性区。由于积分运算是对瞬时值而言的,所以各电流电压均采用瞬时值符号。由电路得因为“-”端是虚地,即U-=0,并且式中是积分前时刻电容C上的电压,称为电容端电压的初始值。所以把代入上式得当时若输入电压是图所示的阶跃电压,并假定,则t>=0时,由于,所以由此看出,当E为正值时,输出为反向积分,E对电容器恆流充电,其充电电流为E/R,故输出电压随线性变化。当向负值方向增大到集成运放反向饱和电压时,集成运放进入非线性工作状态,保持不变,图3所示。 如输入是方波,则输出将是三角波,波形关系如图4所示。当时间在0~期间时,电容放电当t=1时,当时间在~期间时,电容充电,其初始值所以当 t= 时,。

几个常用的电压电流转换电路

I/V转换电路设计 1、在实际应用中,对于不存在共模干扰的电流输入信号,可以直接利用一个精密的线绕电阻,实现电流/电压的变换,若精密电阻R1+Rw=500Ω,可实现0-10mA/0-5V的I/V变换,若精密电阻R1+Rw=250Ω,可实现4-20mA/1-5V 的I/V变换。图中R,C组成低通滤波器,抑制高频干扰,Rw用于调整输出的电压范围,电流输入端加一稳压二极管。 电路图如下所示: 输出电压为: Vo=Ii?(R1+Rw)(Rw可以调节输出电压范围) 缺点是:输出电压随负载的变化而变化,使得输入电流与输出电压之间没有固定的比例关系。 优点是:电路简单,适用于负载变化不大的场合, 2、由运算放大器组成的I/V转换电路 原理: 先将输入电流经过一个电阻(高精度、热稳定性好)使其产生一个电压,在将电压经过一个电压跟随器(或放大器),将输入、输出隔离开来,使其负载不能影响电流在电阻上产生的电压。然后经一个电压跟随器(或放大器)输出。C1滤除高频干扰,应为pf级电容。 电路图如下所示:

输出电压为: Vo=Ii?R4?(1+(R3+Rw) R1 ) 注释:通过调节Rw可以调节放大倍数。 优点:负载不影响转换关系,但输入电压受提供芯片电压的影响即有输出电压上限值。 要求:电流输入信号Ii是从运算放大器A1的同相输入端输入的,因此要求选用具有较高共模抑制比的运算放大器,例如,OP-07、OP-27等。R4为高精度、热稳定性较好的电阻。 V/I转换电路设计 原理: 1、VI变换电路的基本原理: 最简单的VI变换电路就是一只电阻,根据欧姆定律:Io=Ui R ,如果保证电阻不变,输出电流与输入电压成正比。但是,我们很快发现这样的电路无法实用,一方面接入负载后,由于不可避免负载电阻的存在,式中的R发生了变化,输出电流也发生了变化;另一方面,需要输入信号提供相应的电流,在某些场合无法满足这种需要。 1、基于运算放大器的基本VI变换电路为了保证负载电阻不影响电压/电流的变换关系,需要对电路进行调整,如图1是基于运算放大器的基本VI变换电路。利用运算放大器的“虚短”概念可知U-=U+=0;因此流过Ri的电流: Ii=Ui R

电压频率转换器

课程设计说明书 课程名称:模拟电子技术课程设计 题目:电压频率转换器 学生姓名: 专业: 班级: 学号: 指导教师: 日期:年月日

电压/频率变换器 一、设计任务与要求 说明:电压/频率变换电路实质上是一种振荡频率随外加控制电压变化的振荡器。 主要技术指标与要求: (1)设计一种电压/频率变换电路,输入υI为直流电压(控制信号),输出频率为?O的矩形脉冲,且 fυI。 O (2)υI变化范围:0~10V。 (3)?O变化范围:0~10kHz (4)转换精度<1% 。 二、方案设计与论证 可知电路有积分器,单稳态触发器,电子开关和恒流源电路组成,狂徒如下:Array 1、电压/频率变换器的输入信号频率 f。与输入电压 Vi 的大小成正比,输入控制电压 Vi 常为直流电压,也可根据要求选用脉冲信号做为控制电压,其输出信号可为正弦波或者脉冲波形电压。 2、本设计利用输入电压的大小改变电容的充电速度,从而改变振荡电路的振荡频率,故采用积分器作为输入电路。积分器的输出信号去控制电压比较器或者 单稳态触发器,可得到矩形脉冲输出,由输出信号电平通过一定反馈方式控制

积分电容恒流放电,当电容放电到某一域值时,电容 C 再次充电。由此实现 Vi 控制电容充放电速度,即控制输出脉冲频率。 三、单元电路设计与参数计算 1、积分器设计: 积分器采用集成运算放大器和 RC 元件构成的反向输入积分器。具体电路如下: 2、单稳态触发器设计 : 单稳态触发器采用 555 定时器构成的单稳电路。具体电路如下:

3、电子开关设计 电子开关采用开关三极管接成反向器形式,当触发器的输出为高电平时,三极管饱和导通,输出近似为 0,当触发器输出为低电平时,三极管截止,输出近似等于+VCC. 4 、恒流源电路设计 恒流源电路可采用开关三极管,稳压二极管Dz 等元件构成。具体电路如下所示。R2/D1/D5给三极管提供基极偏置,R1提供射极偏置,与+/-15V电源构成恒流源电路,三极管的集电极电流为恒定电流。当V1为低电平D2,D3 截止,D4导通,所以积分电容通过三极管放电。当 V1为高电平D2、D3 导通,D4截止,输入信号对积分电容充电。在单稳态触发器的输出端得到矩形脉冲。 四、总原理图及元器件清单 1 总原理图

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