电压频率变换器课程设计
模拟电子技术课程设计——频率、电压转换电路的设计
淮海工学院课程设计报告书课程名称：模拟电子技术课程设计题目：频率/电压转换电路的设计系（院）：电子工程学院学期：12-13-1专业班级：电子112姓名：冒佳卫学号：20111206491 引言本设计实验要求对函数发生器、比较器、F/V变换器LM331、反相器和反相加法器的主要性能和应用有所了解，要能掌握其使用方法。
同时要了解它们的设计原理。
本设计实验要求我们要灵活运用所学知识，对设计电路的理论值进行计算得到理论数据，在与实验结果进行比较。
1.1 设计目的当正弦波信号的频率f i在200Hz~2kHz范围内变化时,对应输出的直流电压V i在1~5V范围内线形变化。
1.2 设计内容设计一个频率/电压转换电路，将给定的正弦波信号的频率转化成相对应的直流电压。
设计的各部分包括：比较器、F/V转换器、反相器、反相加法器。
1.3 主要技术要求（1）输入为正弦波频率200—2000Hz; 输出为电压1—5V；（2）正弦波信号源采用函数波形发生器的输出；（3）采用±12V电源供电。
2 频率/电压转换器的总体框图设计=1~5V函数波形发生器输出的正弦波比较器变换成方波。
方波经F/V变换器变换成直流电压。
直流正电压经反相器变成负电压，再与参考电压V R通过反相加法器得到V o3 频率/电压转换器的功能模块设计3.1 函数信号发生器ICL8038芯片介绍3.1.1 ICL8038作用ICL 8038 是一种具有多种波形输出的精密振荡集成电路, 只需调整个别的外部元件就能产生从 0.001HZ～300kHz的低失真正弦波、三角波、矩形波等脉冲信号。
输出波形的频率和占空比还可以由电流或电阻控制。
另外由于该芯片具有调频信号输入端, 所以可以用来对低频信号进行频率调制。
3.1.2 ICL8038管脚介绍图 2 ICL8038表1 引脚功能介绍3.2 比较器电路的设计过零比较器的原理过零比较器被用于检测一个输入值是否是零。
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)摘要和关键词摘要：本实验是对信号的产生、处理及变换功能电路的设计，在实际生产和操作中有这广泛的应用。
模电课程设计 电压频率变换器(DOC)
模拟电子技术基础题目名称：电压/频率变换器班级：姓名：学号：完成日期： 2011-6-10摘要本实验是对信号的产生、处理及变换功能电路的设计，在实际生产和操作中有这应用广泛。
本设计是主要针对的是模拟电子技术课程的设计，具有可操作性和应用性，学生能够独立完成。
电路信号的转换已经在电子领域中广泛应用，如：采样/保持（S/H）电路、电压比较电路、V/f（电压/频率）变换器、f/V（频率/电压）转换器、V/I（电压/电流）转换器、I/V（电流/电压）转换器、A/D（模/数）转换器、D/A（数/模）转换器等。
可以从本实验中学习到更多的电路设计的方法，激发学生的设计兴趣和激情，为以后的学习和工作打下良好大的基础。
而V/f（电压/频率）转换器便是本实验的主要内容。
目录一. 设计任务二. 简略设计方案三. 电路构成和部分参数计算1．积分电路2．单稳态触发器电路3. 电子开关电路图4．恒流源电路的设计四．总原理图和元器件清单1.总原理图2.元件清单五．基本计算与仿真调试分析1.基本计算2.仿真结果六．PCB仿真图七. 设计总结八．参考文献一、设计任务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ƒO的矩形脉冲，且fυI。
O2.υI变化范围：0～10V。
3.ƒO变化范围：0～10kHz4.转换精度<1% 。
二、设计方案可知电路主要是由积分器、单稳态触发器、电子开关和恒流源电三、电路构成和部分参数计算1.、积分电路：积分电路采用集成运算放大器和RC元件构成反向输入积分器。
电路图如下：2、单稳态触发器电路单稳态触发器由555定时器构成，单稳态触发器具有下列特点：第一、它有一个稳定状态和一个暂稳状态；第二、在外来触发脉冲的作用下，能够由稳定状态翻转到暂稳状态；第三、暂稳状态维持一段时间后，将自动返回到稳定的状态。
暂稳状态时间的长短，与触发器脉冲无关，仅决定于电路本身的参数或者电路阀值电压以外接R、C参数有关，单稳态触发器输出脉冲宽度t W仅决定于定时元件R、C的取值，与输入触发信号和电源电压无关，调节R、C的取值，即可方便的调节t W。
模电课程设计(电压频率转换电路)
电压—频率转换电路设计课题：电压—频率转换电路专业班级：学生姓名：学号：指导教师：设计时间：题目电压—频率转换电路一、设计任务与要求1．将输入的直流电压（10组以上正电压）转换成与之对应的频率信号。
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）。
（提示：用锯齿波的频率与滞回比较器的电压存在一一对应关系，从而得到不同的频率.）二、方案设计与论证用集成运放构成的电压—频率转换电路，将直流电压转换成频率与其数值成正比的输出电压，其输出为矩形波。
方案一、采用电荷平衡式电路输入电压→积分器→滞回比较器→输入原理图：方案二、采用复位式电路输入电压→积分器→单限比较器→输出 原理图：通过对两种转换电路进行比较分析，我选择方案一来实现电压—频率的转换。
方案一的电路图简单，操作起来更容易，器件少，价钱也更便宜，且方案一的线性误差小，精度高，实验结果更准确，所以我选择方案一。
三、单元电路设计与参数计算1、电源部分：图1 电源原理图单相交流电经过电源变压器、单相桥式整流电路、滤波电路和稳压电路转换成稳定的直流电压。
直流电压的数值和电网电压的有效值相差较大，因而需要通过电源变压器降压后，再对交流电压进行处理。
变压器副边电压通过整流电路从交流电压转换为直流电压，即将正弦波电压转换为单一方向的脉冲电压。
为了减少电压的脉动，需通过低通滤波电路滤波，使输出电压平滑。
交流电压通过整流、滤波后虽然变为交流分量较小的直流电压，但是当电网电压波动或者负载变化时，其平均值也将随之变化。
稳压电路的功能是使输出直流电压基本不受电网电压波动和负载变化的影响，从而获得足够高的稳定性。
取值为：变压器：规格220V~15V 整流芯片：LM7812、LM7912整流用的二极管：1N4007 电解电容：C1、C2：3300ufC4、C3：0.22uf C6、C5：0.47ufC7、C8：220uf 发光二极管上的R：1KΩ2、电压—频率转换部分：○1积分器：图2—1 积分运算电路在电路中，由于集成运放的同相输入端通过R3接地，0==u u N P ，为“虚地”。
频率电压变换器课设报告
频率电压变换器课设报告一、引言。
频率电压变换器是一种能够将电源的频率和电压进行变换的电气设备，广泛应用于电力系统、工业生产和家用电器中。
本课设报告旨在对频率电压变换器的原理、结构、工作特性以及应用进行深入研究和分析，为学习者提供全面的了解和学习参考。
二、频率电压变换器的原理。
频率电压变换器是通过控制电源输入端的电压和频率，经过变换器内部的电路和元件，输出所需的电压和频率。
其原理主要包括电源输入端的整流、滤波、逆变和控制电路等部分。
在电源输入端，交流电压首先经过整流电路转换为直流电压，然后经过滤波电路去除波动，接着通过逆变电路将直流电压转换为所需的交流电压，并通过控制电路对输出端的电压和频率进行精确控制。
三、频率电压变换器的结构。
频率电压变换器主要由输入端、变换器电路和输出端组成。
输入端包括电源输入接口和整流滤波电路，用于将外部电源输入转换为稳定的直流电压；变换器电路包括逆变电路和控制电路，用于将直流电压转换为所需的交流电压，并对输出电压和频率进行控制；输出端包括输出接口和滤波电路，用于输出稳定的电压和频率。
四、频率电压变换器的工作特性。
频率电压变换器具有输出电压稳定、波形纯净、响应速度快等特点。
在工作过程中，通过控制电路对输出端的电压和频率进行精确调节，可以满足不同设备对电源要求的变化，保证设备的正常运行。
同时，频率电压变换器还具有过载保护、短路保护和温度保护等功能，能够有效保护设备和电源系统。
五、频率电压变换器的应用。
频率电压变换器广泛应用于电力系统、工业生产和家用电器中。
在电力系统中，频率电压变换器可以将不同地区的电源进行互联，实现电能的互通互供；在工业生产中，频率电压变换器可以为各种设备提供稳定的电源，保证生产的正常进行；在家用电器中，频率电压变换器可以将不同地区的电源转换为适合家用电器使用的电压和频率。
六、结论。
通过本课设报告的研究和分析，我们对频率电压变换器的原理、结构、工作特性以及应用有了全面的了解。
电压频率转换器设计(含电路图)中北大学课程设计
中北大学课程设计任务书2010/2011学年第1学期学院：信息与通信工程学院专业：电子信息科学与技术学生姓名：学号：课程设计题目：电子电路综合实践电压/频率器设计起迄日期：2010年12月27日～2011年1月8日课程设计地点：指导教师：系主任：下达任务书日期:2010年12月27日课程设计任务书1．设计目的：针对电子线路课程要求，对设计者进行实用型电子线路设计、仿真测试等各环节的综合性训练，培养设计者运用课程中所学的理论与实践紧密结合，独立地解决实际问题的能力。
设计者必须独立完成一个选题的设计任务。
2．设计内容和要求（包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等）：设计内容:设计制作一个峰值检测系统，1.技术指标:(1).设计V/F变换器。
输出直流V I，输出额定频率为f o的矩形波，且f o∝V I；(2).V I变化范围：0∽10V；(3).f o变化范围：0∽10kHz；(4).转换精度<1%。
2.设计要求：(1).要求计算参数；(2).画出完整的电路图,写出设计总结报告。
3．设计工作任务及工作量的要求〔包括课程设计计算说明书(论文)、图纸、实物样品等〕：1电路原理图；2器件的工作原理和应用，仿真结果；3课程设计说明书；4PROTEL应用的基本知识。
课程设计任务书2010年12月27日~2010年12月28日：查资料；2010年12月29日~2010年12月30日：在指导教师指导下设计方案；2010年12月31日~2011年1月5日：学生完成实验，指导教师辅导；2011年1月5日~2011年1月6日：完成课程设计说明书；2011年1月7日：答辩。
系主任审查意见：签字：年月日设计说明书应包括以下主要内容：（1）封面：课程设计题目、班级、姓名、指导教师、时间（2）设计任务书（3）目录（4）设计方案简介（5）设计条件及主要参数表（6）设计主要参数计算（7）设计结果（8）设计评述,设计者对本设计的评述及通过设计的收获体会（9）参考文献目录第一章电压/频率变换器的设计方案简介 (7)1.1实验目的及应用意义 (7)1.2设计思路 (7)1.3原理框图设计 (7)1.4电路图 (8)第二章电压频率变换器各单元电路设计 (9)2.1积分器设计 (9)2.2单稳态触发器设计 (9)2.3电子开关设计 (10)2.4恒流源电路设计..........................................................................................,..10第三章理论计算 (11)3.1元件清单 (11)3.2基本计算 (11)第四章实验结果 (12)第五章设计总结及心得体会 (13)第六章参考文献 (14)第一章电压/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。
CAD课程设计--电压频率变换器
2011 ~ 2012 学年第二学期《电压频率变换器》课程设计报告题目电压/频率变换器专业：班级：姓名：指导教师：电气工程系2012年6月6日任务书摘要Protel系列电子设计软件在CAD行业中，特别是在PCB（Printed Circuit Board，印刷电路板）设计领域具有多年发展历史的设计软件。
由于功能强大，界面友好，操作简便实用，问世以后很快被广大电子设计工程师所接受和熟悉，并成为发展最快、应用最广的CAD 软件之一。
电压控制频率应用于振荡电路有很大的发展，在电压控制振荡电路中除了与PLL频率合成器组成频率可变范围较少的VCO以外，还有与控制电压准确成比例而频率变化范围较宽的VCO，这称为电压-频率（V/F）转换器或函数发生器。
另一方面，频率信号抗干扰性好，便于远距离传输，可以调制在射频信号上进行无线传输，也可调制成光脉冲用光纤传送，不受电磁场影响。
由于这些优点，在一些非快速而又远距离的测量中，如果传感器输出是电压信号，愈来愈趋向于使用电压/频率转换器，把传感器输出的信号转换成频率信号。
本次课程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，可以得到矩形脉冲输出，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，当电容放电到某一阈值时，电容C再次充电，由此实现VI控制电容充电放电速度，即控制输出脉冲频率。
关键词: V/F转换;Protel DXP.第一章电压/频率变换器的原理1.1设计原理电压/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作为控制电压，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，当电容放电到某一阈值时，电容C再次充电。
模拟电子技术课设(2012)频率电压变换器
集成电路： uA741 1只 LM311 LM331 1只 OP-07 电容器： 470pF 1只 1000pF 0.01μF 1只 10μF /25V 电阻器： 1k 1只 1.8k 4.7kΩ 1只 6.8kΩ 10kΩ 4只 12kΩ 15kΩ 1只 18kΩ 20kΩ 2只 51kΩ 100kΩ 3只 • 电位器: 4.7kΩ 与10 kΩ 各一只
电子线路课程设计安排
星期一 星期二 星期三 星期四 星期五 1－2 3－4 5－6 7－8 讲述原理发器件 电路搭建调试 A2－501 A2－505 讲述原理发器件 A2－501 自行设计电路 地点自定 考试 地点待定 调试、验收 A2－505 调试、验收 A2－505 撰写课程设 计报告
电子线路课程设计
i
3. 调节 V 的频率为200Hz，首先调节RW5 4.7K的电
i
位器使Vo2=0.2V，记录频率分别为200Hz，
4.再调节RW6 10K的电位器使当频率为200Hz时， Vo=1V，记录频率分别为200Hz，650Hz， 1100Hz，1550Hz，2000Hz时对应的Vo；
650Hz，1100Hz，1550Hz，2000Hz时对应的Vo2；
• 电源+12V采用红色导线，电源－12V蓝线，地线采用黑色。
三、设计报告要求
1. 总的原理图；
2. 设计原理，包括系统框图，各功能单元图及原理
分析； 3. 写出设计步骤及调试过程； 4. 5个波形图(Vi ,Vi1,Vo1 ,Vi2 ,VIC3-5 ) 3个频率与电压之间关系的曲线； 5. 心得体会及相关的建议。
1只 2只 1只 6只 1只 1只 1只 2只 2只
——频率/电压变换器 一、系统框图
电压频率变换器
Guangdong University of Petrochemical TechMlogy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/频率变换器学生姓名：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U I为直流电压(控制信号)，输出频率为？。
的矩形脉冲，且f o二U I(2) U I变化范围：0〜10V。
(3) ?。
变化范围：0〜10kHz(4) 转换精度＜1% .二、方案设计与论证示波器图1电压/频率变换器总体框架图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。
方案一、电压频率变换器的输出信号频率f0 与输入电压vi 的大小成正比，输入控制电压v1常为直流电压，可以根据要求选用脉冲信号作为控制电压。
其输出信号可为正弦波或者脉冲波形电压。
利用输入电压的大小改变电容器的充电速度，从而改变振荡电路的振荡频率，可以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，当电容放电到某一定值时，电容再次充电。
所以，输出脉冲信号的频率决定于电容的充放电速度，即决定于vi 值的大小，从而就实现电压频率变换。
三、单元电路设计与参数计算1、积分器的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：图2 积分器设计2、单稳态触发器的设计单稳态触发器采用555元件一个外接电阻R和电容C元件构成的定时网络。
频率电压变换课设报告
课程设计报告（一）选定设计方案，画出电路图。
本组本次设计共有两个供选方案。
（1） 用通用型运算放大器构成微分器，其输出与输入的正弦波与频率成正比。
（2） 直接应用频率电压转换变换专用集成块LM331其输出与输入的脉冲信号重复成正比。
因为方案二的性价比更高，所以选择第二种方案。
（3） 系统构成的主要流程图。
正弦波 方波 直流 V o3 1v~5v f i=200Hz V o1 V o2 -0.2v ~ 2000Hz 0.2v~2v ~-2v（二）拟出设计，调试步骤，画出电路。
分析并计算主要参数值。
1、设计（1）本次设计函数发生器采用实验台的函数波形发生器。
确定可调范围设在200Hz----2000Hz,在调试过程中，挑选中间的几个值进行测试。
（2）F/V 变换采用集成块LM331构成的典型电路。
通过参考书和报告上的指导书确定相关参数，测定输出的电压范围在0.4-4V 。
（3）反相器采用比例为-1，通过集成芯片OP07实现。
(4）反相加法器同样用芯片OP07实现，通过调节V R 的大小。
使输出的电压在1-5V 。
F/V 转换 比较器 函数波形发生器 反相器反相加法器2、调试步骤（1）当正弦波输入比较器之后输出的应该是方波。
其幅值和形状在误差范围内。
（2）当方波输入F/V变换采用集成块后输出的为直流电压，根据公式，看频率与电压成正比。
（3）当直流进入反相器后，输入与输出的比值为-1。
（4）当负电压进入反相加法器后输出的电压值在1-5V。
（5）整体调试后，当频率改变，最后的电压值相应的改变。
3、画出整机原理图整机原理图4、分析并计算主要元件参数值(1) F/V 转换部分：（ⅰ）LM331的内部原理图-输入比较器定时比较器++5671sQTC tR tV CC 2/3V CC9/10V CCs置“1”端置“0”端RR LC L-V 0fi 图5-1-1+V CCQ+①脚是输出端(恒流源输出), ⑥脚为输入端(输入脉冲链), ⑦脚接比较电平.工作过程及工作波形如图所示：2/3V CCv ctt1.1R t C tt0V 0v CLt3.5v p-pVCC1/f it1st图5-1-2当输入负脉冲到达时,由于⑥脚电平低于⑦脚电平,所以S=1(高电平)，Q =0（低电平）。
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电压频率变换器课程设计
题目：电压频率变换器课程设计
目标：设计一个电压频率变换器，能够将输入电压的频率转换为输出电压所需的频率，并能够实现输出电压的稳定控制。
一、设计思路
1.1：电压频率变换器基本原理
电压频率变换器通常由输入滤波电路、逆变桥式电路和输出滤波电路三部分组成。
其中，输入滤波电路主要用于去除输入电压的噪声和杂波；逆变桥式电路能够根据输入电压的频率，在输出端产生相应频率的电压信号；输出滤波电路主要用于消除逆变桥产生的高频噪声和杂波。
1.2：电压频率变换器的工作原理
电压频率变换器工作原理是将输入交流电压经过输入滤波电路后经逆变桥电路转换为直流电压，再通过输出滤波电路转换为输出交流电压。
其中，逆变桥式电路通过向负载施加交替变化的电压，在输出端实现所需频率的电压输出。
二、设计过程
2.1：设计电路图
根据电压频率变换器的基本原理，设计出输入滤波电路、逆变桥式电路和输出滤波电路的电路图，并加入标准的器件连接。
2.2：制作PCB板
根据设计好的电路图，在PCB软件上进行PCB版的绘制。
接着，在针对板子进行压制和固定电路元件。
2.3：调试并优化
进行电路的调试和运行，实时检查输出电压的稳定性和频率准确性。
在发现问题时进行优化，并且根据数据试验，调整电路参数和元器件型号，以保证电路的整体性能。
三、设计实现
3.1：电路实现
根据设计过程完成电路的实现，可根据实际的应用需求调整电压和频率的范围以及输出电压的精度。
3.2：软件调整
在基于脉宽调制（PWM）的输出电压处理电路中，通过改变PWM 占空比调节输出电压的大小，因而根据需要不同，可对软件进行适当调整。
3.3：性能测试
运行和调试完成后，进一步进行性能测试，并根据测试结果对电路进行优化，并持续性地对电路性能进行改善。