基于ad650的频压转换器提高转换精度的方法研究

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1、为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。基于AD650的频压转换器提高转换精度的方法研究　　摘要　　AD650用作频压转换器时，在实际使用过程中存在诸多问题，影响转换精度。为灵活应用该芯片，在分析频率信号在电路中流向及变换的基础上，提出了如何计算并根据需要优化关键参数、选取合适材质的外部阻容器件以及改变数据手册中典型电路的用法等方法改善转换精度。最后根据实际案例，验证方法的正确性和可行性，实现了频率与电压信号的线性变换，提高了转换精度。　　【

2、关键词】AD650频压转换优化关键参数转换精度　　转速测量在航空航天、工业生产、家用电器等各领域广泛应用，通常是某一产品或系统的核心部分。测量转速传感器输出的是脉冲信号。脉冲信号的频率与转速成正比，通过测量频率就可以得到转速。测量频率有两种方法，一种是通过专用频压转换电路转换成电压信号进行测量，另一种是采用计数的方式来实现。本文主要介绍的就是在频压转换电路中常用的典型芯片AD650。在使用AD650时，通常按照数据手册提供的典型电路实现，但在实际应用过程中却存在很多问题，比如输出零位问题、线性问题等，影响了转换精度。　　1AD650的概述　　AD650的典型电路为了充分发挥“教

3、学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。　　AD650是美国AD公司推出的高精度电压频率转换器，它由积分器、比较器、精密电流源、单稳多谐振荡器和输出晶体管组成。AD650既能用作电压频率转换器，又可用作频率电压转换器。依据数据手册，AD650在用作频压转换器的典型电路如图1所

4、示。　　信号链分析　　在做F/V转换时，AD650接收的信号需是方波信号，因此进入AD650前需对被测信号进行整形。根据图1的电路，经整形后的方波信号在电路中的流向及变换如图2所示。　　图2中Fin端信号是转速传感器输出的脉冲经整形之后的方波信号，经微分电路后在�D1中的B点得到方波信号的下降沿，该信号与AD650内部的电压比较器比较，当下降沿来到时，比较器输出高电平，触发单稳多谐振荡器输出固定时间的高电平，该信号控制电流源开关将1mA的电流源打到积分电容Cint端，对积分电容Cint进行充电，充电时间是由电容Cos决定的，输入脉冲的频率越高，电容Cint上累积的电荷就越多，输

5、出电压就越高，当Rint上的漏电流与Cint上的充电电流相等时，Cint两端电压保持稳定，此时，运放的输出平均电压与输入频率成正比的线性函数关系，实现了线性的F/V信号转换。　　参数设计为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。　　从以上分析可以看出，为保证F/

6、V转换的正常进行，有几个关键参数需要确定，主要是Cos，Cint，Rint等。参数计算过程如下所示。　　确定输入的最小频率、输入的最大频率、响应时间、满量程电压输出、可接受的纹波最大值；　　2应用实例　　实例背景　　为方便说明问题，本课题以一个实例进行分析。假设被测发动机转速0-48000r/min，要求输出电压范围-V，得fmin=0Hz，fmax=800Hz，Voutmax=，响应时间1s，不考虑纹波。根据上述计算得，Cos=，Rint=，Cint=，根据此组参数，选择电容为多层瓷片电容，电阻为金属膜电阻。　　调试过程中遇到的问题　　按图1的典型电路连接，并使用上述计算所得

7、的参数，得到如下结果：　　输入为0-800Hz时，输出满足0到，在较短时间内基本成线性关系；　　输入频率高于800Hz时，根据使用要求，输出值应大于；但实际　　测试时，高于800Hz时输出值固定在范围内的某个值；　　频率较高时，比如接近800Hz时，断电再重新上电后，输出从某个确定值经数小时后漂移到另一个确定值，漂移值有200mV左右。为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教