电压频率转换器原理及典型电压频率转换电路的设计

可见，在参数Rs、R1、Rt、Ct确定后，输出脉冲频率Fout与输入电压Vin成正比，从而实现了电压-频率的线性变换。改变式中Rs的值，可调节电 路的转换增益，即V和F之间的线性比例关系。将1～5V 的电压转换成200～ 1000Hz的频率信号，电路参数理论值为R =18kΩ，Ct=0.022uF，R1=100kΩ，Rs=16.5528kΩ，由于元器件与标称值存在误差，在电路参数基本确定后，通过调节Rs的电 位器，可以实现所需V/F线性变换。

　　由Fout= Vin·Rs/（2.09·R1·Rt·Ct）可知，电阻Rs、R1、Rt和电容Ct直接影响转换结果Fout，因此对元件的精度要有一定的要求，可根据 转换精度适当选择，其中Rt、Ct、Rs、R1要选用低温漂的稳定元件，Cin可根据需要选择0.1uF 或1uF 。电容C1对转换结果虽然没有直接的影响，但应选择漏电流小的电容器。电阻R1和电容C1组成低通滤波器，可减少输入电压中的干扰脉冲，有利于提高转换精 度。电路中的47Ω 电阻对确保电路线性失真度小于0.03% 是十分必须的。

　　图1电路是将1～5V 的电压转换成200～1000Hz的频率信号的典型电路及参数，要实现将4～20mA或0～5V转换成200～1000Hz的频率信号只要增加一些辅助电 路即可实现，其他转换也依此类推。

　　以上介绍的转换电路所需费用低，且结构简单，调试方便，非常易于实现，并且经过我们的矿用监测设备多次的实际现场应用，其对于国内一般的煤矿安全监测 系统的接入信号的要求都能够很好地满足应用。