Как работает преобразователь напряжение-частота КР1108ПП1. Каковы основные параметры и характеристики микросхемы К1108ПП1. Какова типовая схема включения КР1108ПП1 в режиме преобразователя напряжение-частота. Как рассчитать номиналы внешних компонентов для КР1108ПП1. Где применяются прецизионные преобразователи напряжение-частота-напряжение.
Принцип работы и основные характеристики КР1108ПП1
Микросхема КР1108ПП1 представляет собой прецизионный преобразователь напряжение-частота-напряжение. Она может работать в двух основных режимах: преобразования напряжения в частоту и преобразования частоты в напряжение. В данной статье мы рассмотрим первый режим работы — преобразователя напряжение-частота.
Основные характеристики КР1108ПП1:
- Диапазон входных напряжений: 0-10 В
- Диапазон выходных частот: от долей Гц до 500 кГц
- Нелинейность преобразования: не более 0,01% в диапазоне до 10 кГц
- Напряжение питания: ±15 В
- Ток потребления: не более 6 мА
Высокая точность и широкий диапазон преобразования делают КР1108ПП1 отличным выбором для прецизионных измерительных систем.
Схема включения КР1108ПП1 в режиме преобразователя напряжение-частота
Для работы КР1108ПП1 в режиме преобразователя напряжение-частота требуется минимум внешних компонентов. Типовая схема включения показана на рисунке:
[Здесь должен быть рисунок со схемой включения КР1108ПП1]
Основные элементы схемы:
- Rинт — резистор, задающий ток интегратора
- Cинт — конденсатор интегратора
- Ct — конденсатор времязадающей цепи одновибратора
Номиналы этих компонентов определяют диапазон выходных частот и линейность преобразования.
Расчет номиналов внешних компонентов для КР1108ПП1
Для расчета номиналов внешних компонентов используется следующая формула:
fmax = (I1 + I2) / (4 * C t * Uвх.макс)
где:
- fmax — максимальная выходная частота
- I1 и I2 — внутренние токи микросхемы (по 1 мА каждый)
- Ct — емкость конденсатора времязадающей цепи
- Uвх.макс — максимальное входное напряжение (10 В)
Пример расчета для fmax = 12642 Гц:
- Принимаем Ct = 2400 пФ
- Рассчитываем Rинт = 41,25 кОм
- Cинт оставляем равным рекомендуемому значению 10 нФ
Точная настройка производится подстроечным резистором в цепи Rинт.
Применение преобразователей напряжение-частота на основе КР1108ПП1
Прецизионные преобразователи напряжение-частота находят широкое применение в различных областях измерительной техники и автоматики:
- Аналого-цифровое преобразование с высокой точностью
- Измерение физических величин (температуры, давления и др.) с преобразованием в частоту
- Системы сбора данных и телеметрии
- Преобразователи для датчиков в промышленных системах управления
Высокая линейность и температурная стабильность КР1108ПП1 позволяют создавать на ее основе прецизионные измерительные приборы.
Особенности работы с КР1108ПП1 при низких частотах
При работе КР1108ПП1 на низких частотах (менее 1 Гц) следует учитывать ряд особенностей:
- Увеличивается влияние температурного дрейфа параметров внешних компонентов
- Возрастает роль токов утечки конденсаторов
- Требуется более тщательный выбор типов пассивных компонентов
Для повышения стабильности работы на низких частотах рекомендуется:
- Использовать прецизионные резисторы с низким ТКС
- Применять конденсаторы с малыми токами утечки (полипропиленовые, поликарбонатные)
- Обеспечить хорошую экранировку схемы от помех
При правильном выборе компонентов КР1108ПП1 способна обеспечить высокую точность преобразования даже на частотах порядка 0,1 Гц.
Интерфейс КР1108ПП1 с микроконтроллерами
Для подключения КР1108ПП1 к микроконтроллеру обычно используют следующую схему:
- Выход преобразователя подключают к входу захвата/сравнения таймера микроконтроллера
- Настраивают таймер на подсчет импульсов за фиксированный интервал времени
- По количеству импульсов рассчитывают частоту, а затем и входное напряжение
Такой подход позволяет реализовать прецизионный АЦП на базе микроконтроллера и КР1108ПП1. Преимущества данного метода:
- Высокая разрешающая способность (до 16-20 бит)
- Хорошая помехозащищенность благодаря частотному представлению сигнала
- Возможность усреднения результатов за длительное время
При правильной реализации можно добиться точности преобразования лучше 0,01%.
Сравнение КР1108ПП1 с современными микросхемами преобразователей напряжение-частота
Несмотря на то, что КР1108ПП1 была разработана несколько десятилетий назад, она до сих пор остается конкурентоспособной по ряду параметров:
| Параметр | КР1108ПП1 | Современные аналоги |
|---|---|---|
| Нелинейность | 0,01% | 0,005-0,05% |
| Температурный дрейф | 50 ppm/°C | 20-100 ppm/°C |
| Максимальная частота | 500 кГц | 0,5-4 МГц |
| Напряжение питания | ±15 В | 3,3-5 В или ±15 В |
Основные преимущества современных микросхем:
- Меньшее энергопотребление
- Работа от однополярного питания
- Наличие дополнительных функций (калибровка, температурная компенсация)
Однако КР1108ПП1 остается привлекательным выбором благодаря доступности, проверенной временем надежности и хорошей документации.
Расчет принципиальной схемы источника питания датчика, страница 6
Информатика и выч. техника \ Проектирование и расчет преобразователей информации
« напряжение – частота » и « частота – напряжение » , уровни импульсного выходного сигнала данной ИМС – стандартные уровни ТТЛ . В данной рабо-те нас интересует включение данной ИМС в качества преобразователя « напряжение – частота » . Уровень входного напряжения – 0..10 В , значение генерируемой частоты выходных импульсов устанавливается с помощью внешних элементов и может изменяться от долей Герца до 500 кГц . Параметры ИМС КР1108ПП1:
Нелинейность АЦП в диапазоне 10 кГц , не более – 0,01% ;
Напряжение питания , В — ;
Ток потребления, мА , не более – 6 ;
Назначение выводов микросхемы :
1- инвертирующий вход интегратора ;
4 — напряжение отрицательного источника питания ;
5 — емкость одновибратора Сt ;
6 — вход блокирования ;
7 — частотный выход ;
9 — вход компаратора неинвертирующий ;
10 — вход компаратора инвертирующий ;
11 — общий вывод ;
12 — напряжение положительного источника питания ;
13 — выход интегратора ;
14 — неинвертирующий вход интегратора ;
Рис.
14. Внешний вид ИМС КР1108ПП1 и схема включения
в режиме преобразователя «напряжение-частота» .
Рассмотрим вопрос о
выборе значений внешних элементов , регули-рующих выходную частоту .
Максимальная выходная частота , максимальное входное напряжение и значения
внешних элементов связаны между собой формулой : .
Значения I1 , I2 и Ue1 –
внутренние параметры ИМС и равны соответственно : I1=1 мА , I2=1
мА , Uе1=8 В . Известен нам также параметр Uвх=10 В . Рассчитаем максимальное
значение выход-ной частоты при максимальном входном напряжении исходя из
условия , что за два месяца при максимальном входном сигнале 10 В счетчик
должен изменить показания от «000000» до «999999» , т.е. совершить 1000000
отсчетов . Тогда f=n/t , где n –
кол-во отсчетов , t – время , в
течении которого производились отсчеты ( за два месяца это составит 5184000
се-кунд ) , подставив значения , получаем f=0.193 Гц . Мы можем подобрать номиналы внешних элементов под
данную частоту , но в этом случае возникает следующая проблема : 0.
Поэтому рассчитаем
номиналы на более высокую выходную частоту , а выходную последовательность
импульсов подадим на вход делителя частоты на основе двух ИМС КР1533ИЕ19 (
сдвоенные 4-х разрядные двоичные счетчики ) . Коэффициент деления входной
частоты для последовательного включения четырех счетчиков равен 216
, т.е. 65536 , тогда максимальная частота ПНЧ составит 12642 Гц . Произведение
в этом случае составит 10 Пересчитаем данные номиналы
для значения f=12642 Гц . Примем Сt=2400 пФ , тогда Rинт=41,25 кОм . Резистор Rинт реализуем в виде последователь-ного
соединения резистора номиналом 40 кОм и подстроечного резистора , при помощи
которого производится настройка схемы таким образом , что при подаче на вход
ИМС напряжения 10В частота выходных импульсов составит 12642 Гц . Значение Синт
оставим без изменений , т.к. оно не оказывает непосредственного влияния на
выходную частоту.
Делитель выходной частоты ПНЧ .
В качестве делителя выходной частоты ПНЧ применим
последова-тельное соединение двух сдвоенных 4-х разрядных двоичных счетчиков на
основе ИМС КР1533ИЕ19 , уровни входных и выходных сигналов данной ИМС –
стандартные уровни ТТЛ . Данная ИМС представляет собой два идентичных двоичных
четырехразрядных счетчика с индивидуальными входами тактирования и сброса ,
необходимый коэффициент деления входной частоты получаем путем подачи импульсов
с выхода Q3 предыдущего счетчика на счетный вход А
следующего счетчика .
Скачать файл
Интегральные микросхемы для систем ДУ | (Продолжение в №7 1986г стр.23, дополнение в №11 1989г стр.88). Описание МС КР1506ХЛ1 и КР1506ХЛ2. Приведены схемы ДУ на их основе. | «Радио» | 1986 | 6 | Плотников В. | |
Интегральный таймер КР1006ВИ1 | Приведена принципиальная схема МС, ее параметры, цоклевка | «Радио» | 1986 | 7 | Пецюх Е | |
Микросхемы серии КР1008 | Описание, цоколевка, параметры КР1008ВЖ1, КР1008ВЖ2, КР1008ВЖ3, КР1008ВЖ4. | «Радиолюбитель» | 1992 | 10 | Нет автора | |
Интегральные номеронабиратели для кнопочных телефонных аппаратов КР1008ВЖ10, КР1008ВЖ11 | Структурная схема, цоколевка, параметры, схема включения. | «Радиолюбитель» | 1993 | 2 | Нет автора | |
Интегральные номеронабиратели КР1008ВЖ5, КР1008ВЖ7 для кнопочных аппаратов | Цоколевка, параметры. | «Радиолюбитель» | 1993 | 4 | Кизлюк А. | |
Передатчик дистанционного управления | Структурная схема, цоколевка, параметры, схема включения КР1568ХЛ1 (SAA3010) | «Радиолюбитель» | 1993 | 10 | Силин А. | |
Синтезатор частоты на диапазон 27 МГц | Цоколевка, параметры, схема включения AK9301 | «Радиолюбитель» | 1993 | 10 | Александров И. | |
Кодирующие и декодирующие устройства на основе БИС фирмы MOTOROLA | Параметры, цоколевка, применение MCI45026, MCI45028 | «Радиолюбитель» | 1994 | 6 | Жигачев В. | |
Коплект микросхем ЭКР1087 для многосистемного декодера | (Продолжение в РЛ №10 1994г.). Структурная схема, цоколевка, схема включения | «Радиолюбитель» | 1994 | 9 | Бобровницкий М. | |
Микросхемы для систем охраны | (Продолжение в №11,12 1994г стр.39). Цоклевка, параметры, применение микросхем К1582ВЖ1-016, КМ1582ВЖ2-441, К1582ВЖ1-026 | «Радио» | 1994 | 10 | Коротоношко К. | |
Интегральная микросхема КР1806ХМ1-584 | (Продолжение в РЛ №3,4 1995г.). Кодер-декодер для передачи цифровой информации. Описание, параметры, цоколевка. | «Радиолюбитель» | 1995 | 2 | Шевченко Н. | |
Кодек К1582ВЖ1-0029 | Цоколевка, параметры, схемы включения. | «Радиолюбитель» | 1995 | 8 | Лоик А. | |
Микросхемы адресного передатчика и приемника для дистанционного управления охранными системами | Описание, цоколевка, схемы применения КА1582ВЖ1-0016, КМ1582ВЖ2-0441 | «Радиолюбитель» | 1995 | 2 | Нет автора | |
Многофункциональный генератор МАХ 038 | Приведены структурная схема, параметры, цоклевка, схема включения | «Радио» | 1996 | 10 | Ковалев В. | |
Микросхема К1004ХЛ45 и ее применение | Предназначена для воспроизведения музыкальных фрагментов. Описание, цоколевка, параметры, схема включения. | «Радиолюбитель» | 1997 | 10 | Альшевский Ю. | |
Синтезатор частоты КФ1015ПЛ2 | (Продолжение в №1 1998г стр.51). Приведены параметры, цоклевка, структурная схема, схема включения. | «Радио» | 1997 | 11 | Мельник В. | |
КМОП БИС КН1015ХЛ2 | Структурная схема, описание, параметры, цоколевка, схема включения | «Радиолюбитель» | 1998 | 2 | Васильев В. (UA4HAN) | |
Микроконтроллеры 8XC51GB фирмы INTEL | (Продолжение в №3 1998г.). Приводится подробное описание микроконтроллеров семейства MCS51 8xC51GB | «Радио» | 1998 | 2 | Фрунзе А. | |
Применение АЦП КР572ПВ5 | Приведена структурная схема, подробное описание работы, приведена схема включения. | «Радио» | 1998 | 8 | Бирюков С. | |
Микросхемы для цифровых синтезаторов частоты | (Продолжение в №3-5 1999г.). Структурная схема, цоколевка, параметры МС серии КФ1015 | «Радио» | 1999 | 2 | Мельник В. | |
Видеопроцессоры серии TDA88xx | (Продолжение в №3,4 2000г). Описание, структурная схема, упрощенная схема включения TDA8844 | «Радио» | 2000 | 2 | Хохлов Б. | |
Интегральный преобразователь напряжение-частота-напряжение КР1108ПП1 и его применение | Структурная схема, параметры, схемы применения. | «Радио» | 2001 | 8 | Нет автора | |
ИС однофазного счетчика электрической энергии ILA9602H | Описание, структурная схема, цоколевка. | «Радиомир» | 2001 | 11 | Антонов И. | |
Комплект микросхем для индикации частоты настройки радиоприемника | Структурная схема, цоколевка, параметры IL3500, IL7265 | «Радиомир» | 2001 | 8 | Ефименко С. | |
СБИС фирмы Philips. Микросхема TDA9321H | (Продолжение в №10-12 2001г.). Приведено подробное описание видеопроцессора, структурная схема, параметры, применение. | «Радио» | 2001 | 9 | Хохлов Б. | |
Японские телевизионные процессоры с цифровым управлением по шине I2C | Структурная схема, цоколевка, описание, параметры CXA2019AQ | «Радиомир» | 2001 | 8 | Бельский А. | |
ISD4004-16M — однокристальная система записи/воспроизведения речи | (Продолжение в №3 2002г.). Приведены струкурная схема, цоколевка, описание, параметры, схема применения. | «Радио» | 2002 | 2 | Шитиков А. | |
ИС трехфазного счетчика электрической энергии/мощности ILA9605A | Структурная схема, цоколевка, параметры. | «Радиомир» | 2002 | 7 | Поправкин И. | |
Микропроцессор PCA84C640P-019 в МСН-97 | Приведена структурная схема PCA84C640P-019 (INF84C640NS-030, ЭКР1568ВГ1-030), описана принципиальная схема модуля МСН-97.1, построенного на этой МС. | «Радио» | 2002 | 1 | Пашкевич Л. | |
Микросхемы для радиомодемов | Схемы включения BCC418, T2901. | «Радио» | 2002 | 4 | Долгий А. | |
ИМС аналого-цифровых преобразователей | (Продолжение в РМ №9 2003г.). Цоколевка, функциональные схемы, параметры, схемы включения BT7106, BT7107. | «Радиомир» | 2003 | 8 | Александров И. | |
Микросхема К1055ВЮ1Т для автомобильных систем зажигания | Параметры, цоколевка, схема включения. | «Радиоконструктор» | 2003 | 2 | Нет автора | |
Микросхемы серии LM7001 для синтезатора частот | Структурная схема, цоколевка, параметры, схема применения. | «Радио» | 2003 | 4 | Темерев А. (UR5VUL) | |
Многофункциональные микросхемы серии MC34118 для телефонных аппаратов | Цоколевка, параметры, схема включения. | «Радио» | 2003 | 10 | Хмарцев В. | |
Синтезатор частоты TSA6060 | Структурная схема, цоколевка, параметры, схема включения. | «Радиомир» | 2003 | 9 | Онышко Д. | |
Широтно-импульсные контроллеры серий КР1156ЕУ2 и КР1156ЕУ3 | Цоколевка, структурная схема, параметры, схема применения. | «Радио» | 2003 | 6 | Егоров С. | |
Микросхемы для защиты литиевых батарей | (Продолжение в №9 2004г.). Цоколевка, структурные схемы, параметры, схемы включения микросхем NCP802 и MC33351A. | «Радио» | 2004 | 8 | Долгий А. | |
Преобразователи низкого постоянного напряжения в высокое переменное К1224ПН1 | Цоколевка, параметры, схема включения. | «Радио» | 2004 | 8 | Шаповалов М. | |
Цифровые частотные синтезаторы 1508ПЛ11, 1508ПЛ11А, 1508ПЛ12 | Цоколевка параметры, структурная схема, схема включения. | «Радио» | 2004 | 3 | Нефедов А. | |
Микросхема STV2249E(C) — сигнальный ТВ-процессор | (Продолжение в РК №11 2005г.). Подробное описание микросхемы. | «Радиоконструктор» | 2005 | 10 | Нет автора | |
Микросхема TDA9351/TDA9381 — сигнальный ТВ-процессор и контроллер управления | (Продолжение в РК №1 2006г). Подробное описание микросхемы, цоколевка, параметры | «Радиоконструктор» | 2005 | 12 | Нет автора | |
Однокристальные ТВ процессоры VCT48/49xyi | (Продолжение в №11,12 2005г.) | «Радио» | 2005 | 10 | Пескин А. | |
Микросхема LM1872 — приемник/декодер для радиоуправления | Структурная схема, цоколевка, параметры, схемы включения. | «Радиоконструктор» | 2006 | 3 | Нет автора | |
Микросхемы PT8A261/262 для инфракрасных датчиков включения освещения | Структурная схема, цоколевка, параметры, схемы применения. | «Радиоконструктор» | 2006 | 7 | Нет автора | |
Микросхемы PT8A9701/PT8A973 для дистанционного управления | Цоколевка, структурная схема, параметры, схемы включения. | «Радиоконструктор» | 2006 | 8 | Нет автора | |
Микросхемы PT8A995/PT8A996 для дистанционного управления | Структурная схема, параметры, цоколевка, схема включения. | «Радиоконструктор» | 2006 | 9 | Нет автора | |
Микросхемы для дистанционного управления KS9801, KS9802, KS9803 | Структурная схема, параметры, цоколевка, схема включения | «Радиоконструктор» | 2006 | 10 | Нет автора | |
Цифровые демодуляторы для входного блока цифроаналогового телевизора | (Продолжение в №8 2006г. Похожие записи
|