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频压(F-V)转换器(FVC)的构成

作者:dolphin时间:2013-04-15

频压(F-V)转换器(FVC)的构成

在每个输入频率周期,电荷ΔQ传送到R与C构成的漏泄积分器。当达到平衡时,在每个周期内都有等量的电荷必须泄漏掉。对于输入频率f,对应的周期T(=1/f),电荷以I=V/R平均速率泄漏,因此V=ΔQ·f·R。虽然这个平均电压与电容C无关,但输出脉动却与C成反比。峰峰脉动电压ΔV 由公式ΔV=ΔQ/C决定。这表明脉动电压与频率无关(假设与输入周期有关的短时间内传送电荷Q)。这种类型的FVC的建立时间由指数时间常数RC决定,根据RC可以计算出规定误差范围内的建立时间。
从上述公式可以看出,这种类型的FVC具有相互依赖的关系,所以不可能使其脉动电压和建立时间都能独立地达到最佳。为了解决这个问题,我们必须使用锁相环(PLL),见图26。

图2.6所示的PLL式FVC仅有一点不同于其它的PLL:常规PLL的压控振荡器(VCO)都是单片结构,但不要求线性度,所以这里用带有线性控制的VFC来取代VCO。在伺服系统中,负反馈保持VFC的输出频率等于其输入频率。FVC的输出电压,即VFC的输入电压,与其输入频率成精确的比例关系。
有关PLL系统的设计已超出本章的讨论范围,但如果使用4000系列CMOS PLL,4046,仅作为一个相位检测器(因为4046中的VCO传递函数的线性度不太理想),可用AD654 VFC作为VCO按图2.7所示

接成FVC。




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