3 वोल्टेज कनवर्टर सर्किट की आवृत्ति समझाया

जैसा कि नाम से पता चलता है कि वोल्टेज कन्वर्टर्स की आवृत्ति ऐसी डिवाइस होती है जो एक अलग आवृत्ति इनपुट को एक अलग-अलग आउटपुट वोल्टेज स्तरों में परिवर्तित करती है।

यहां हम IC 4151, IC VFC32 और IC LM2907 का उपयोग करते हुए तीन आसान अभी तक उन्नत डिजाइनों का अध्ययन करते हैं।

1) IC 4151 का उपयोग करना

आईसी 4151 का उपयोग करते हुए यह आवृत्ति वोल्टेज कनवर्टर सर्किट इसकी अत्यधिक रैखिक रूपांतरण अनुपात की विशेषता है। संकेतित भाग मूल्यों के साथ सर्किट का रूपांतरण अनुपात लगभग 1 V / kHz होने की उम्मीद की जा सकती है।

जब एक डीसी वोल्टेज का उपयोग 0 हर्ट्ज आवृत्ति वाले इनपुट पर किया जाता है, तो आउटपुट 0 V का संगत वोल्टेज उत्पन्न करता है। आउटपुट पर रूपांतरण अनुपात इनपुट स्क्वायर एवे फ़्रीक्वेंसी के कर्तव्य चक्र से कभी प्रभावित नहीं होता है।

लेकिन, यदि इनपुट पर साइन वेव फ्रीक्वेंसी लागू होती है, तो उस स्थिति में आईसी 4151 इनपुट पर इसे शुरू करने से पहले सिग्नल को श्मिट ट्रिगर से गुजरना चाहिए।

यदि आप एक अलग रूपांतरण अनुपात चाहते हैं, तो आप निम्न सूत्र का उपयोग करके इसकी गणना कर सकते हैं:

V (आउट) / f (इन) = R3 x R7 x C2 / 0.486 (R4 + P1) x [V / Hz]

T1 = 1.1 x R3 x C2

सर्किट को एक वोल्टेज से आवृत्ति कनवर्टर तक युग्मित किया जा सकता है और सिग्नल को क्षीणन करने वाले केबल प्रतिरोध के मुद्दों के बिना विस्तारित केबल कनेक्शन में डीसी सिग्नल भेजने के तरीके के रूप में उपयोग किया जाता है।

2) VFC32 कॉन्फ़िगरेशन का उपयोग करना

पिछली पोस्ट ने एक सरल सिंगल चिप के बारे में बताया वोल्टेज से आवृत्ति कनवर्टर सर्किट IC VFC32 का उपयोग करते हुए, यहां हम सीखते हैं कि वोल्टेज कनवर्टर सर्किट एप्लिकेशन के विपरीत आवृत्ति को प्राप्त करने के लिए समान आईसी का उपयोग कैसे किया जा सकता है।

नीचे दिए गए चित्र में एक और मानक VFC32 कॉन्फ़िगरेशन को दर्शाया गया है जो इसे वोल्टेज कनवर्टर सर्किट की आवृत्ति के रूप में काम करने में सक्षम बनाता है।

C3, R6 और R7 के कैपेसिटिव नेटवर्क द्वारा गठित इनपुट स्टेज सभी 5V लॉजिक ट्रिगर्स के साथ तुलनात्मक इनपुट को संगत बनाता है। तुलनाकर्ता बदले हुए फ़्रीक्वेंसी इनपुट दालों के हर गिरने वाले किनारे पर संबंधित वन-शॉट स्टेज को टॉगल करता है।

सर्किट आरेख

डिटेक्टर तुलनित्र के लिए दहलीज संदर्भ इनपुट सेट लगभग -0.7V है। ऐसी स्थिति में जहां आवृत्ति इनपुट 5V से कम हो सकते हैं, संभावित विभक्त नेटवर्क R6 / R7 को संदर्भ स्तर को बदलने और opamp द्वारा निम्न स्तर की आवृत्ति इनपुट की उचित पहचान को सक्षम करने के लिए उचित रूप से समायोजित किया जा सकता है।

में दिखाया गया है पिछले लेख में ग्राफ , C1 मान का चयन फ़्रीक्वेंसी इनपुट ट्रिगर्स के पूर्ण पैमाने पर निर्भर करता है।

C2 आउटपुट वोल्टेज तरंग को फ़िल्टर करने और चौरसाई करने के लिए जिम्मेदार हो जाता है, C2 के बड़े मूल्य उत्पन्न आउटपुट में वोल्टेज रिपल्स पर बेहतर नियंत्रण प्राप्त करने में मदद करते हैं, लेकिन प्रतिक्रिया तेजी से बदलती इनपुट आवृत्तियों के लिए सुस्त है, जबकि C2 के छोटे मूल्य खराब निस्पंदन का कारण बनते हैं लेकिन प्रस्ताव तेजी से बदलते इनपुट आवृत्तियों के साथ त्वरित प्रतिक्रिया और समायोजन।

R1 मान को दिए गए पूर्ण पैमाने पर इनपुट फ़्रीक्वेंसी रेंज के संदर्भ में एक अनुकूलित पूर्ण पैमाने पर विक्षेपण आउटपुट वोल्टेज रेंज प्राप्त करने के लिए ट्विक किया जा सकता है।

कैसे वोल्टेज कनवर्टर सर्किट वर्क्स के लिए आवृत्ति

वोल्टेज कनवर्टर सर्किट के लिए प्रस्तावित आवृत्ति का मूल संचालन चार्ज-एंड-बैलेंस सिद्धांत पर आधारित है। इनपुट सिग्नल फ्रीक्वेंसी को एक्सप्रेशन V) (in) / R1 के अनुरूप माना जाता है, और यह मान C2 की सहायता से एकीकरण के माध्यम से संबंधित IC opamp द्वारा संसाधित किया जाता है। इस एकीकरण का परिणाम एक गिरते रैंप एकीकरण आउटपुट वोल्टेज को जन्म देता है।

जबकि ऊपर जगह लेता है, बाद के एक-शॉट चरण ट्रिगर हो जाता है, एक शॉट ऑपरेशन के दौरान इंटीग्रेटर इनपुट के साथ 1mA संदर्भ वर्तमान को जोड़ता है।

यह बदले में आउटपुट रैंप प्रतिक्रिया को फ़्लिप करता है और इसे ऊपर की ओर चढ़ने का कारण बनता है, यह चालू रहता है जबकि एक-शॉट ऑन होता है, और जैसे ही इसकी अवधि समाप्त हो जाती है रैंप को फिर से अपनी दिशा बदलने के लिए मजबूर किया जाता है और नीचे गिरने का कारण बनता है पैटर्न।

फ्रीक्वेंसी की गणना

उपरोक्त दोलन प्रतिक्रिया प्रक्रिया इनपुट सिग्नल करंट और रेफरेंस करंट में आवेश (औसत करंट) के निरंतर संतुलन को सक्षम करती है, जिसे निम्न समीकरण के साथ हल किया जाता है:

I (इन) = IR (ave)
वी (इन) / आर 1 = फॉज़
(1ma)
जहां आउटपुट पर आवृत्ति एक-शॉट की अवधि होती है = 7500 C1 (Frarads)

R1 और C1 के मूल्यों को उचित रूप से चुना गया है ताकि पूर्ण-पैमाने पर आउटपुट आवृत्ति रेंज पर 25% कर्तव्य चक्र का परिणाम हो सके। FSD के लिए जो 200kHz से ऊपर हो सकता है, अनुशंसित मान लगभग 50% शुल्क चक्र उत्पन्न करेगा।

आवेदन के संकेत:

ऊपर वर्णित के लिए सबसे अच्छा संभव अनुप्रयोग क्षेत्र वोल्टेज कनवर्टर सर्किट के लिए आवृत्ति वह जगह है जहां आवश्यकता वोल्टेज डेटा में आवृत्ति डेटा के अनुवाद की मांग करती है।

उदाहरण के लिए इस सर्किट का उपयोग किया जा सकता है टैकोमीटर , और वोल्टेज रेंज में मोटर्स की गति को मापने के लिए।

इस प्रकार इस सर्किट का उपयोग सरल बनाने के लिए किया जा सकता है स्पीडोमीटर साइकिल आदि सहित 2 पहिया वाहनों के लिए

चर्चा की गई आईसी का उपयोग घर पर सरल, सस्ती अभी तक सटीक आवृत्ति मीटर प्राप्त करने के लिए किया जा सकता है, आउटपुट रूपांतरण को पढ़ने के लिए वोल्टमीटर का उपयोग कर सकता है।

3) आईसी LM2917 का उपयोग करना

यह एक और उत्कृष्ट आईसी श्रृंखला है जिसका उपयोग विभिन्न सर्किट अनुप्रयोगों की भीड़ के लिए किया जा सकता है। मूल रूप से यह कई दिलचस्प विशेषताओं के साथ वोल्टेज कनवर्टर (टैकोमीटर) आईसी की आवृत्ति है। आइए अधिक जानें।

मुख्य विद्युत विनिर्देश

IC LM2907 विज्ञापन LM2917 की मुख्य विशेषताएं निम्नानुसार हैं:

• इनपुट टैकोमीटर पिन जो जमीन को संदर्भित किया जाता है, को सीधे सभी प्रकार के चुंबकीय पिक अप के साथ संगत किया जा सकता है जिसमें एक अलग अनिच्छा होती है।
• आउटपुट पिन एक आंतरिक रूप से सेट आम कलेक्टर ट्रांजिस्टर के साथ जुड़ा हुआ है जो 50mA तक सिंक करने में सक्षम है। यह बाहरी बफर ट्रांजिस्टर के बिना भी सीधे रिले या सोलनॉइड को संचालित कर सकता है, एलईडी और लैंप को भी आउटपुट के साथ एकीकृत किया जा सकता है, और निश्चित रूप से सीएमओएस इनपुट के लिए इसे सॉर्ट किया जा सकता है।
• चिप कम तरंग आवृत्तियों को दोगुना कर सकती है।
• टैकोमीटर इनपुट में अंतर्निहित हिस्टैरिसीस है।
• ग्राउंड संदर्भित टैकोमीटर इनपुट पूरी तरह से आईसी के आपूर्ति वोल्टेज से अधिक इनपुट आवृत्ति झूलों या शून्य से नीचे की नकारात्मक क्षमता से अधिक सुरक्षित है।

नीचे दिए गए चित्रों में IC LM2907 और LM2917 के विभिन्न उपलब्ध पैकेजों के विवरण देखें जा सकते हैं:

इस आईसी के मुख्य अनुप्रयोग क्षेत्र हैं:

• स्पीड सेंसिंग : इसका उपयोग घूर्णी गति या गतिमान तत्व की दर को समझने के लिए किया जा सकता है
• फ़्रिक्वेंसी कन्वर्टर्स: आवृत्ति को रैखिक रूप से अलग-अलग संभावित अंतर में परिवर्तित करने के लिए
• कंपन आधारित टच स्विच सेंसर

मोटर वाहन

ऑटोमोटिव क्षेत्र में चिप विशेष रूप से उपयोगी हो जाती है, जैसा कि नीचे दिया गया है:

• स्पीडोमीटर: गति मापने के लिए वाहनों में
• ब्रेकर प्वाइंट ड्वेल मीटर: एक वाहन इंजन से संबंधित माप उपकरण अनुप्रयोग।
• हैंडी टैकोमीटर: चिप का उपयोग हैंडहेल्ड टैकोमीटर बनाने के लिए किया जा सकता है।
• स्पीड कंट्रोलर: डिवाइस को स्पीड कंट्रोल या स्पीड गवर्निंग इंस्ट्रूमेंट्स में लगाया जा सकता है
• LM2907 / LM2917 IC असभ्य के अन्य दिलचस्प अनुप्रयोग: क्रूज़ कंट्रोल, ऑटोमोटिव डोर लॉक कंट्रोल, क्लच कंट्रोल, हॉर्न कंट्रोल।

अधिकतम निरपेक्ष दर - निर्धारण

(अर्थ जो रेटिंग से अधिक नहीं होना चाहिए, आईसी के हैं)

1. आपूर्ति वोल्टेज = 28 वी
2. आपूर्ति वर्तमान = 25mA
3. आंतरिक ट्रांजिस्टर कलेक्टर वोल्टेज = 28 वी
4. विभेदक टैकोमीटर इनपुट वोल्टेज = 28 वी
5. इनपुट वोल्टेज रेंज = +/- 28 वी
6. बिजली अपव्यय = 1200 से 1500 mW

अन्य विद्युत पैरामीटर

वोल्टेज लाभ = 200 वी / एमवी

आउटपुट सिंक वर्तमान = 40 से 50mA

इस आईसी की हड़ताली विशेषताएं और लाभ

1. आउटपुट शून्य आवृत्तियों पर प्रतिक्रिया नहीं करता है, और आउटपुट पर भी शून्य वोल्टेज पैदा करता है।
2. आउटपुट वोल्टेज को केवल सूत्र का उपयोग करके गणना की जा सकती है: VOUT = fIN × VCC × Rx × Cx
3. एक साधारण RC नेटवर्क IC के फ्रिक्वेंसी डबलिंग फीचर को तय करता है।
4. एक चिप-जेनर क्लैंप वोल्टेज या वर्तमान रूपांतरण के लिए एक विनियमित और स्थिर आवृत्ति पैदा करता है (केवल LM2917s में)

आईसी LM2907 / LM2917 का एक विशिष्ट कनेक्शन आरेख नीचे दिखाया गया है:

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