1、設(shè)計(jì)思路
電壓／頻率變換器的輸出信號頻率fo與輸入電壓vi的大小成正比，輸入控制電壓vi常為直流電至，也可根據(jù)要求選用脈沖信號作為控制電壓。其輸出信號可為正弦波或者脈沖波形電壓。
利用輸入電壓的大小改變電容器的充電速度，從而改變振蕩電路的振蕩頻率，故可采用積分器作為輸入電路。積分器的輸出信號去控制電壓比較器或者單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，可得到矩形脈沖輸出，由輸出信號電平通過一定反饋方式控制積分電容恒流放電，當(dāng)電容放電到某一閾值時(shí)，電容c再次充電?？梢姡敵雒}沖信號的頻率取決于電容的充放電速度，即決定vi值的大小，這就實(shí)現(xiàn)電壓/頻率變換。
2、電壓-頻率轉(zhuǎn)換器原理框圖如圖1所示。
圖1電壓/頻率變換器原理框圖
(1)積分器可采用出集成運(yùn)算放大器和rc元件構(gòu)成的反向輸入積分器。
(2)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器可采用555集成定時(shí)器和rc元件構(gòu)成。比較器可由集成運(yùn)放構(gòu)成。
(3)電子開關(guān)可采用開關(guān)三極管接成反相器形式，當(dāng)定時(shí)器(或比較器)輸出為高電平時(shí)，三極管飽和導(dǎo)通，輸出vi’近似為零。當(dāng)定時(shí)器輸出為低電平時(shí)，三極管截止，輸出近似等于+vcc。
(4)恒流源電路可采用開關(guān)三極管t、穩(wěn)壓二極管dz等元件構(gòu)成，參考電路如圖2所示。
圖2恒流源電路
圖中，rb、d4及dz給t提供基極偏置，re提供射極偏置，與±15v電源構(gòu)成恒流源電路，t的集電極電流ic為恒定電流。當(dāng)vi為0時(shí)，d2截止，d1導(dǎo)通，所以積分電容c通過三極管t放電。當(dāng)vi’為1時(shí)，d2導(dǎo)通，d1截止，輸入信號vi對c充電。在單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的輸出端得到頻率為fo的矩形脈沖信號。