使用KA331集成电路来构建频率到电压的转换电路

频率电压转换器将频率或脉冲转换成成比例的电输出，如电压或电流。它是发生重复事件的机电测量的重要工具。因此，当我们在频率电压转换器电路中提供一个频率时，它将提供一个成比例的直流输出。在这里，我们使用KA331集成电路来构建频率到电压的转换电路。

KA331集成电路

KA331是一种电压-频率转换器，用于制作简单的低成本模数转换器，但它也可以用作频率-电压转换器。8引脚DIP IC可以在1Hz到100khz的宽带宽范围内工作。它还具有从5V到40V的广泛供电电压范围。KA331相当于流行的LM331。LM331也可以使用这种F-to-V电路。

以下是数据表中KA331的引脚图和内部电路，

所需的材料

•KA331 IC - 1pc

•0.1 uf陶瓷电容器- 1pc

•470pF陶瓷电容器- 1pc

•1uF电解电容器，额定电压16V

•10k电阻，1%稳定率MFR - 2pcs

•100k电阻，1%稳定率MFR - 2pcs

•一个68k电阻与1%的稳定等级MFR - 1pc

•一个6.8k电阻与1%的稳定等级MFR - 1pc

•电路试验板

•15V电源

•单股线

•一个频率发生器或函数发生器来检查整个电路。

原理图

频率-电压电路的工作原理

电路的主要部件是KA331。电路的输入通过470pF电容C1连接，C1进一步连接到KA331的阈值引脚(引脚6)。电阻R3和R4形成分压器电路，分压器电路连接到KA331的比较器引脚7。电容C3和电阻R5是RC定时器，它在引脚5上提供所需的振荡。电阻R2通过引脚2提供参考电流。该电路由15v电压供电，该电压通过KA331的引脚8连接。

计算电路的输出电压，公式为-

Vout =输入x参考电压x (RL/RS) x (Rt x Ct)

其中，输入为频率，RL为负载电阻，RS为电流源电阻，Rt和Ct为RC振荡器的电阻和电容。

因此，对于我们的电路，公式是-

根据数据表，KA331的参考电压为1.89V。所以，如果我们在电路中提供500hz的输入信号来得到输出电压-

所以，当一个500赫兹的频率应用在电路上时，电路将提供64毫伏的输出。

这里我们已经在面包板上构造了电路。

频率-电压电路的测试

要测试电路，使用以下工具-

1.科学PSD3205台式电源。

2.Metravi FG3000函数生成器。

3.UNI-T UT33D万用表。

电路是用1%的金属膜电阻构建的，电容器的容差没有考虑在内。测试时的室温为22摄氏度。

为了测试电路，将台架电源设置为15V输出。

函数发生器提供约500赫兹的方波输出。

对于那些没有访问函数生成器的人，可以使用经典的LM555 IC构建定时器电路，也可以使用Arduino构建函数生成器。然而，Android应用程序也可以在通过耳机输出产生信号的地方工作。

万用表连接在输出端，量程选择毫伏。

万用表的输出显示的是计算值。当输入端提供500 Hz方波时，电路输出64 mV。

其中给出了多个输入，输出电压按输入电压的比值变化。

改进

这种频率电压转换电路可以在PCB上构造，以获得更好的精度。电路的关键部分是RC振荡器。RC振荡器需要放置在KA331 IC上的近距离处。在长距离中，铜走线可能会漂移振荡，因为它会增加额外的电阻并产生杂散电容。合适的接地面也是必需的。

应用程序

频率到电压转换器用于测量和仪表，如转速表使用频率到电压转换器来计算电机的速度。不同种类的表，速度表也使用这种技术。

本文编译自circuitdigest