2024/08/28 -en 15,279

LM331 Átfogó útmutató: Precíziós feszültség a frekvenciaváltókhoz

Katalógus

LM331 Leírás

A LM331 nagy teljesítményű és viszonylag olcsó integrált chip, amelyet az NS Company készített az Egyesült Államokban.Használható precíziós frekvencia-feszültség-konverterként, A/D konverterként, lineáris frekvenciamodulációként és demodulációként, hosszú távú integrátorként és más kapcsolódó eszközként.Az LM331 egy új hőmérséklet-kompenzált energia-rés-referenciaköröt használ, amely rendkívül nagy pontosságot biztosít a teljes üzemi hőmérsékleti tartományban és 4,0 V-os tápfeszültségig. Az LM331 széles dinamikus tartománya 100 dB;Linearitása szintén kiváló, a maximális nemlineáris torzítás kevesebb, mint 0,01 százalék, és jó linearitási teljesítményt tart fenn, még 0,1 Hz működési frekvenciákon is.Ezenkívül konverziós pontossága szintén meglehetősen magas, a digitális felbontás elérheti a 12 bitet.Az alkalmazás szempontjából az LM331 külső áramköri kialakítása viszonylag egyszerű, és egyszerűen csak néhány külső alkatrész elérésével könnyű konverziós áramköröket kialakítani.Ugyanakkor a belső áramkörök optimalizált kialakítása miatt a konverziós pontosság szintén jól garantálható.

Alternatívák és ekvivalensek:

• AS331

• LM3310SQ

Az LM331 funkciói és szerepei

Az LM331 fő funkciója a bemeneti analóg jel konvertálása frekvencia kimenetre.Belső összehasonlító és feszültségvezérelt oszcillátor (VCO) használja ezt a funkciót.Amikor a bemeneti jel meghaladja a beállított küszöböt, az összehasonlító nagy szintű jelet ad ki, ami a VCO kimeneti frekvenciájának növekedését eredményezi.Éppen ellenkezőleg, ha a bemeneti jel alacsonyabb, mint a küszöb, az összehasonlító alacsony szintű jelet ad ki, ami a VCO kimeneti frekvenciájának csökkenését eredményezi.Ezért az LM331 chip a bemeneti jel méretét a kimeneti frekvencia változássá alakítja.

Az LM331 széles körű alkalmazásokkal rendelkezik a mérési, vezérlő és kommunikációs berendezések területén.Például, amikor a fizikai mennyiségek, például a hőmérséklet és a páratartalom mérése, akkor az LM331 chip felhasználható az érzékelő kimeneti jelének a kényelmes digitális feldolgozás érdekében történő frekvenciájává történő átalakításához.Ezenkívül felhasználható a digitális kommunikációs rendszerekben az analóg jelek digitális jelekké történő konvertálására is, ezáltal javítva a rendszer interferenciaellenes teljesítményét és megbízhatóságát.

LM331 belső blokkdiagram

Az LM331 belső áramköre elsősorban egy bemeneti összehasonlítóból, kimeneti vezetőcsőből, RS flip-flopból, áramkapcsolóból, időzítés-összehasonlítóból, reset tranzisztorból, kimeneti védelmi csőből, sávos referenciakörből és precíziós áramforrás áramkörből áll.A kimeneti vezetőcső nyitott kollektor űrlapot alkalmaz.Ezért a megfelelő logikai áram és a külső ellenállás kiválasztásával a felhasználó rugalmasan megváltoztathatja a kimeneti impulzus logikai szintjét, hogy alkalmazkodjon a különböző logikai áramkörök, például a TTL, a DTL,akár kettős tápegység, akár egységes tápegység.Széles működési feszültségtartománya van, és 4v és 40 V között képes működni, és a kimeneti feszültség akár 40 V -os lehet.Ugyanakkor az LM331 funkciója a VCC rövidzárlatának megakadályozására is szolgál az áramkör biztonságos működésének biztosítása érdekében.

Az LM331 működési alapelve

Az LM331 magja egy CMOS technológián alapuló feszültség-összehasonlító, amelynek kimenete egy külső korrekciós kondenzátorba és beépített áramforrásba kerül.Ha a bemeneti feszültség megegyezik a belső referenciafeszültséggel, a feszültség -összehasonlító kimeneti szintje megfordítva van.Ez a folyamat szabályozza a bemeneti jel nyereségét egy negatív visszacsatolási hurkon keresztül, ezáltal téglalap alakú hullámot generál, rögzített amplitúdóval és változó periódussal a kimeneti végén.Ezenkívül az LM331 egy speciális logaritmikus lejtőgenerátor áramkörrel van felszerelve.Ez az áramkör a bemeneti feszültség és a referenciafeszültség közötti különbséget frekvenciadagré alakítja, lehetővé téve a pontos feszültség-frekvenciakonk átalakítását.Ugyanakkor az LM331 4 programozható mérési tartományt biztosít a különböző alkalmazás -forgatókönyvek igényeinek kielégítésére.Még érdemes megemlíteni, hogy az LM331 lehetővé teszi a felhasználók számára, hogy külső ellenállások révén beállítsák a kimeneti hullámforma emelkedési és esési idejét.Ez a szolgáltatás nem csak javítja rugalmasságát, hanem elősegíti a nagyobb pontosság és stabilitás elérését is.

Az LM331 alkalmazási áramköre

A fenti kép egy LM331 és más alkatrészekből álló feszültség/frekvencia -átalakító áramkör.Az LM331 egy monolit feszültség/frekvencia-átalakítás integrált áramkör, amely integrálja az On-chip 1.9V referencia feszültségét, az áramkapcsolót, az összehasonlító és a flip-flop funkciókat.A mérési tartomány kibővítése érdekében A1 működési erősítőt adnak az áramkörhez.Az IR referenciaáramot (RL+R (RPL)) állítja be.Mivel a belső referenciafeszültség 1,9 V, IR = 1,9 V/(RL+R (RPL)).A szokásos beállítási tartomány 100 μA és 500 μA között van.

Ezenkívül az áramkapcsoló kimenetén (1. érintkező) az I. átlagos áram az II. Bemeneti árammal megegyezik.Az on-chip töltés- és kisülési áramkör esetében, amikor a töltési feszültség eléri a tápegység feszültségének bizonyos küszöbértékét (például a tápegység 2/3), az áramkör visszaáll, tehát az impulzus szélessége egyenlő 1,1/R4C3.Mivel a II bemeneti áram 1,1/R4 x C3 X F0 X IR -rel egyenlő, a II bemeneti áram arányos az F0 oszcillációs frekvenciával, azaz az F0 kimeneti frekvencia arányos a bemeneti feszültség felhasználói felületével.

Az LM331 specifikus alkalmazásai

Az LM331 -et széles körben használják különféle alkalmazásokban, amelyek megkövetelik a bemeneti feszültség frekvenciajelekké történő átalakítását.Az alábbiakban az LM331 számos általános alkalmazási területe:

Frekvencia szintézis

Az LM331 használható a frekvenciaszintézis alkalmazásokban.A több LM331 -es sorozat összekapcsolásával sorban vagy párhuzamosan a több frekvenciát szintetizált kimenetet érhető el.Ez nagy jelentőséggel bír olyan alkalmazásokban, amelyek többfrekvenciás jeleket igényelnek, például kommunikációs rendszereket, jelgenerátorokat stb.

Frekvencia mérés

Az LM331 a bemeneti feszültséget a bemeneti feszültséggel arányos frekvenciakimenetké alakíthatja, tehát a frekvenciamérés területén széles körű alkalmazásokkal rendelkezik.Például a műszerezésben az LM331 felhasználható a feszültség, az áram, a hőmérséklet és más paraméterek frekvenciájának mérésére, és a frekvenciajelet a kijelző vagy más feldolgozó áramkör számára biztosítja a feldolgozáshoz és a megjelenítéshez.

Analóg jelek digitalizálása

Az analóg jelek digitalizálásának folyamatában az LM331 képes konvertálni az analóg jelet egy digitális jel frekvenciamreatív ábrázolásává.Ez nagyon hasznos azokban az alkalmazásokban, amelyek analóg jelek digitális feldolgozását igénylik, például adatgyűjtés, hangfeldolgozás és egyéb területek.

Hullámforma -generátor

Mivel az LM331 képes konvertálni a bemeneti feszültséget frekvenciajelké, felhasználható a hullámforma -generátor alapkomponenséént.A bemeneti feszültség beállításával az LM331 különféle frekvenciák jeleit képes kiállítani, ezáltal különféle hullámformákat generál, például szinuszhullámokat, négyzethullámokat, háromszöghullámokat stb.

Óvintézkedések az LM331 használatához

Az LM331 használatakor számos fontos szempontot kell figyelembe venni:

Környezetvédelem: Hozzáadhatunk a szükséges védelmi áramköröket, például a feszültségszabályozókat, a tápegység szűrő kondenzátorait és a túlfeszültség-védelmi diódákat stb.

Bemeneti impedancia: Az LM331 nagy bemeneti impedanciával rendelkezik, általában 10kΩ és 100 kΩ között.Az áramkör megtervezésekor ki kell választanunk a megfelelő bemeneti impedanciát a bemeneti jel stabilitásának és pontosságának biztosítása érdekében.

Bemeneti feszültség: Az LM331 használatakor gondoskodnunk kell arról, hogy a bemeneti feszültség a megadott működési tartományon belül legyen, és megőrizze annak stabilitását.Feltétlenül kerülje el a bemeneti feszültséget a megadott tartományból, hogy elkerülje az LM331 károsodását.

Elektrosztatikus kisülési védelem: Az LM331 elektrosztatikus érzékeny alkatrészeket tartalmaz.Ezért a működés közben kerülje a chip érzékeny részeit közvetlenül megérintve, és tegye meg a megfelelő elektrosztatikus védelmi intézkedéseket az elektrosztatikus kisülés által okozott chip károsodásának megakadályozása érdekében.

Kellőfeszültség: Az LM331 általában egyetlen tápegységre van szükség, 3 V -tól 30 V -ig terjedő tápfeszültséggel.Gondoskodnunk kell arról, hogy az LM331 -hez megadott tápegység feszültsége a megadott tartományon belül legyen, és elegendő stabilitást és megbízhatóságot biztosítson.

Hőmérsékleti stabilitás: Az LM331 teljesítményét nagymértékben befolyásolja a hőmérséklet.Ezért, ha nagy hőmérsékleti eltérésekkel rendelkező környezetben használják, különös figyelmet kell fordítanunk a hőmérséklet LM331 -re gyakorolt ​​hatására, és lehet, hogy a hőmérsékleti kompenzációs intézkedéseket meg kell tenniük a stabilitás javítása érdekében.

Gyakran feltett kérdések [GYIK]

1. Mekkora az LM331 költsége Indiában?

LM331 feszültségfrekvenciás konverter 0-10 V-0-10 kHz-es konverziós modul, 199,00 Rs-nél.

2. Mi az LM331?

Az LM231/LM331 feszültség-frekvencia-átalakítók családja ideálisan alkalmas egyszerű, olcsó áramkörökhöz való felhasználásra analóg-digitális átalakításhoz, precíziós frekvencia-feszültség-átalakításhoz, hosszú távú integrációhoz, lineáris frekvenciamodulációhoz vagy demodulációhoz,és sok más funkció.

3. Hogyan működik az LM331?

Az LM331 kimeneti hajtóereje elfogadja a nyitott kollektor űrlapot, így a kimeneti impulzus logikai szintje rugalmasan megváltoztatható a logikai áram és a külső ellenállás kiválasztásával, hogy alkalmazkodjon a különböző logikai áramkörökhez, például a TTL, a DTL és a CMO-khoz.

4. Mekkora az LM331 használatával a feszültség -frekvencia -konverter?

Ez a feszültség -frekvenciaváltó biztosítja a kimeneti impulzusvonatot, amely pontosan arányos az alkalmazott bemeneti feszültséggel.Az LM331 akár 4,0 V -os tápegységen is működhet, és a kimeneti frekvenciát 1 Hz -ről 100 kHz -re változtathatja meg.

5. Mi az LM331 V használata az F konverterhez?

Ez a feszültség -frekvenciaváltó biztosítja a kimeneti impulzusvonatot, amely pontosan arányos az alkalmazott bemeneti feszültséggel.Az LM331 akár 4,0 V -os tápegységen is működhet, és a kimeneti frekvenciát 1 Hz -ről 100 kHz -re változtathatja meg.