▷ Convertidor de frecuencia a voltaje

Aplicaciones de los convertidores de frecuencia a tensión

El convertidor de frecuencia a tensión convierte las frecuencias o pulsos en la salida eléctrica proporcional, como la tensión o la corriente. Es una herramienta importante para las mediciones electromecánicas en las que se producen eventos repetidos. Así, cuando proporcionamos una frecuencia a través de un circuito convertidor de frecuencia a voltaje, éste proporcionará una salida proporcional de CC. Aquí estamos usando el CI KA331 para construir un circuito convertidor de frecuencia a voltaje.

El KA331 es un convertidor de voltaje a frecuencia que se utiliza para hacer un simple convertidor analógico-digital de bajo costo, pero también puede ser utilizado como un convertidor de frecuencia a voltaje. El IC DIP de 8 pines puede trabajar en un amplio rango de ancho de banda desde 1Hz hasta 100 KHz. También tiene un amplio rango de tensión de alimentación de 5V a 40V. El KA331 es el equivalente al popular LM331. El LM331 también se puede utilizar en este circuito F-to-V.

El componente principal del circuito es el KA331. La entrada del circuito está conectada a través de un condensador C1 de 470pF, que a su vez está conectado al pin de umbral del KA331 (pin 6). Las resistencias R3 y R4 forman el circuito divisor de tensión que se conecta al PIN 7 del comparador KA331. El condensador C3 y la resistencia R5 son el temporizador RC que proporciona la oscilación necesaria a través del pin 5. La resistencia R2 proporciona la corriente de referencia a través del pin 2. El circuito se alimenta con una tensión de 15v que se conecta a través del pin 8 del KA331.

Fórmula del convertidor de frecuencia a tensión

Circuito sencillo de conversión de frecuencia a tensión

A menudo construyo pequeños proyectos de electrónica para usar en mi casa. Recientemente he montado una pequeña interfaz de sensor que genera una onda sinusoidal de salida con una frecuencia proporcional a la inductancia del sensor. En mi receptor, quiero convertir esa frecuencia en un voltaje que sea proporcional a la inductancia del sensor. Quiero enviar un mensaje de texto cuando el valor de la inductancia del sensor supere un nivel de umbral: estoy detectando la presencia de un coche (figura 1).

El circuito que he utilizado es una ligera variación de un circuito de bomba de carga que vi hace años en el pequeño gran libro llamado «Electronic Designer’s Handbook» de Thomas Hemingway (Figura 13.5). Esta pequeña joya se puede ver en línea aquí. El único cambio que hice a este circuito fue cambiar los niveles de voltaje para que mi señal de entrada pueda ser positiva.

Voy a derivar una expresión para la función de transferencia de la frecuencia de entrada a la tensión de salida que es un poco más preciso que lo que Hemingway deriva. Sin embargo, este es su circuito y su libro todavía vale la pena leerlo para aquellos interesados en el diseño a nivel de transistores. Como puedes ver, este libro se publicó por primera vez en 1966 y todavía lo utilizo casi cincuenta años después.

Convertidor de frecuencia a voltaje arduino

Aquí se muestra un convertidor de frecuencia a voltaje muy sencillo y de bajo coste basado en el CI TC9400 de Microchip. El TC9400 puede ser conectado como un convertidor de voltaje a frecuencia o como un convertidor de frecuencia a voltaje y requiere un mínimo de componentes externos. Los bloques funcionales dentro del TC9400 incluyen el opamp integrador, el circuito de retardo de 3uS, el circuito de un disparo, el circuito de control de descarga de carga, la red de división por 2 y los controladores necesarios. Este circuito encuentra aplicación en una gama de proyectos electrónicos como frecuencímetros, tacómetros, velocímetros, demoduladores FM, etc.

En el circuito mostrado arriba, el TC9400 está conectado como un convertidor de F a V que opera desde una sola fuente de alimentación. El circuito genera un voltaje de salida que es proporcional a la frecuencia de entrada. La frecuencia de entrada se aplica al pin11 (entrada no inversa del comparador interno). Para que el comparador se active, la amplitud de la frecuencia de entrada debe ser superior a +/-200mV.Por debajo de este nivel el circuito no funcionará en ninguna situación.