毕业设计（论文）-高精度线性电压频率转换器

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1、毕业设计说明书题目：高精度线性电压频率转换器学院：专业：学号：姓名：指导教师：完成日期：2010年5月目录摘要1ABSTRACT1第1章引言21.1高精度电压频率转换的目的21.2有关电压频率转换的应用2第2章设计方案的确定42.1实现电压频率转换的方法42.2方案的分析42.2.1通过多谢振荡器来实现电压频率转换42.2.2集成化电压/频率转换电路：7第3章方案比较确定14第4章工作原理154.1元器件介绍154.1.1555定时器154.1.2LM324运算放大器17第5章工作原理215.1稳定电压源模块215.2信号输入模块225.3恒流源模块235.

2、4输入信号变换模块235.5555定时器为核心的压频转换模块235.6实验数据分析245.7实验仿真26第6章总结28谢辞29参考文献30高精度线性电压频率转换器摘要：设计高精度电压转换器，可以利用LM324运算放大器与555定时器为核心器件的高精度线性电压频率转换器。整个电路主要是由稳定电压源模块、信号输入模块、恒流源模块、输入信号变换模块、以555定时器为核心的压频转换模块等5个模块组成的。本设计方案温漂小、抗干扰能力强、价格便宜、线性度较好、而且变换精度高。关键词：555定时器；线性；电压频率转Highprecisionlinearvoltagefre

3、quencyconverterAbstract:Designprecisionvoltageconverter,canuseLM324op-amp555timingforthecoredevicewiththehighprecisionlinearvoltagefrequencyconverters.Thewholecircuitismainlycomposedofstablevoltagesourcemodule,signalinputmodule,constantcurrentsourcemodule,inputsignaltransformationm

4、odule,555timingasthecoretopressurefrequencyconversionmodule,aswellasfivemodules.ThisdesignschemeWenPiaosmall,stronganti-jammingcapability,cheap,goodlinearityandtransformhighprecision.Keywords:555timing;Linear;Voltagefrequencyconversion30第1章引言1.1高精度电压频率转换的目的电压频率转换器VFC（VoltageFrequen

5、cyConverter）是一种实现模数转换功能的器件，将模拟电压量变换为脉冲信号，该输出脉冲信号的频率与输入电压的大小成正比。电压频率转换器也称为电压控制振荡电路（VCO），简称压控振荡电路。随电压—频率转换实际上是一种模拟量和数字量之间的转换技术。当模拟信号（电压或电流）转换为数字信号时，转换器的输出是一串频率正比于模拟信号幅值的矩形波，显然数据是串行的。这与目前通用的模数转换器并行输出不同，然而其分辨率却可以很高。串行输出的模数转换在数字控制系统中很有用，它可以把模拟量误差信号变成与之成正比的脉冲信号，以驱动步进式伺服机构用来精密控制。着现代电子技术渐渐

6、的向着大规模的数字集成电路发展，面对大量的连续变化模拟量例如幅度的变化。难以对其直接分析，但可以先将模拟量转换成数字量，再在研究中都对数字信号（0和1）的直接处理分析的方法，这就需要将信号由模拟到数字进行变换。而本设计‘高精度电压转换器’既：电压—频率转换。其过程即实现了由模拟量到数字量的转换。在进行数模转换过程中，可以应用的芯片很多，如AD0809、AD574A、LM331等都可以实现数模转换。但人们发现芯片一般输出都是并行输出（独立、同时、同步），但一般的电路对信号的处理都是串行的。但运用电压转换为频率就解决了数模的转换，同时又可以输出串行信号，几乎完全

7、可以替代AD芯片的作用。另外相对于电压，一个信号的频率更为稳定。大家发现通过讲电压先转换为频率，再测量其频率值，从而即可得到电压的幅度值。所以在测量中不管信号的幅度值有多大，都可以只考虑其转换后所得到的较之更为稳定的频率来代替直接对信号的分析，这样得到的结果精度会更高。以上都使得此课题非常具有研究价值。1.2有关电压频率转换的应用电压频率转换器在无线电技术中，用作频率调制（FM）；在信号源电路中，用作压控振荡等。其用在A/D转换器时拥有的独特特点，良好的精度、线性和积分输入特性，常能提供其他类型转换器无法提供的性能和效果。30因为用频率表示的模拟量本身就属于

8、一种串行数据流，所以在大型多通道系统中很容易传输处理