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[参考译文] LM2907-N:创建简单的频率至电压转换器电路

Guru**** 2550550 points
Other Parts Discussed in Thread: LM2907-N, VFC320, LM2917-N

请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/655278/lm2907-n-creating-a-simple-frequency-to-voltage-converter-circuit

部件号:LM2907-N
主题中讨论的其他部件: VFC320LM2917-N

我在开发一个只需将RPM信号转换为0-5 V信号的电路时遇到了问题。

提供的电压为12 V,最大输入频率为5万 RPM。 输出电压需要介于0和5V之间。

我已经尝试使用 数据表第一页上的最小部件转速表图表-只更改了R和C,以满足我的上述规格-毫无希望。  

提前感谢!

Gagee2e.ti.com/.../LM2907.pdf

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    您好,Gage:

    您表示您对LM2907-N最小部件转速表电路没有任何运气。 您是否发现在您的应用的整个RPM范围内出现了这种情况,或者只是在5万 RPM的范围内出现了这种情况? LM2907-N数据表和应用手册(A-162)中的所有指示均为LM2907-N的高端频率约为10 kHz。 例如,请参见图10,AN -162中的RC选择图。  

    本应用手册提供了许多有关在各种转速表应用中应用LM2907-N的详细信息,因此最好根据您尝试使用电路完成的操作来查看它。

    如果LM2907-N出现最大频率问题,我建议使用的唯一更高带宽的解决方案是VFC320 V-F转换器。 它可以配置为更宽的带宽F-V,适用于50 kHz,但需要双+/-15 V电源供电。

    此致,Thomas

    精密放大器应用工程

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    Thomas

    无论输入频率如何,LM2907都是我运气不佳的。 此外,输入处的最大转速为约833 Hz的5万 转速,因此上限应该不是问题。

    目前,我们在输入处的信号类型是开路集电极信号(0到一些正电压),但我不确定此转换器是否需要“零交叉”信号。 此转换器是否检测到零交叉,或者这是否无关紧要?

    我将通读您发送的PDF,看看我是否做错了事-我只是希望有人能对此有一个简单的解决方案。

    谢谢!

    量规

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    您好,Gage:

    是的,您的频率是正确的833 Hz (不是我想象中的50 kHz),这应该在LM2907-N的能力范围内

    LM2907-N多功能显示仪表至电压转换器的电路简单明了,如果所有设置正确,应工作。 不是说它应该产生很大的差异,而是用可变磁阻传感器或提供速度指示的其他电压源来驱动TACH +引脚1输入?

    如果您可以提供列出所选部件值的原始LM2907-N转速计电路,我们将对其进行审核。

    此致,Thomas
    精密放大器应用工程
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     Thomas

    对于输入,我有一个频率发生器(使用集电极开路信号),能够产生0到1kHz之间的任何信号。 我在Paint中制作了一张设置示意图,并将其发布。 目前,我的可变电阻器设置为50 K 此外,我有14引脚版本,因此我的配置与数据表中的图表略有不同。

    使用数据表中提供的Vout公式和我当前的零部件,我应该得到以下信息:

    输出电压= Fin×VCC×R1×C1

     = 1 kHz x 12 V x 50 k x 9.2 nF

     = 5.52 V

    实际输出电压=0


    谢谢!
    量规

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    您好Gage:

    我们的一位来自原国家半部的应用工程师发现您的LM2907-N电路有问题,这可能是其未按预期工作的原因。

    您正在使用14针设备, 且TACH (针脚11)通过硬接线 连接到电路中的GND。 他指出 ,在这种情况下,应用到TAC+(针脚1)的输入信号必须穿过0伏 ,幅度至少为±30mV,以克服内部滞后。 "如果他有TTL输入,它将不会通过零向下交叉,甚至可能不会使其达到+30mV。 他需要将比较器参考电压升高到引脚11上的接地上方(参见图21)。'

    数据表图21显示了10 k电阻器和 硅二极管如何连接到引脚11。 这样会将参考电压升高到高于GND的700 mV。 然后,应用到TACH +输入的TLL输入信号将在TACH输入上设置的参考电压电平上摆动。  然后比较器将能够根据需要切换。

    此致,Thomas

    精密放大器应用工程

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    您好,Thomas:

    我对延迟回复表示歉意。 我感谢您和您的团队的见解! 我们感觉零交叉将是一个问题,但不确定如何改变。 还有一些问题:

    1. 如果我们需要不同的参考电压,是否可以通过分压器来配置参考电压?  
    2. B+是否指+12 V电源电压?

    再次感谢您的所有帮助,

    量规

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    您好,Gage:

    没问题,下面是您的LM2907-N问题的一些答案:

    1. 如果我们需要不同的参考电压,是否可以通过分压器来配置参考电压?  当然,可以使用分压器代替串联电阻器和正向偏置二极管。 您应该能够使用比较器输入 共模电压范围内的任何参考电平。 电气特性表7.5 将输入共模电压范围列为0 V至 VCC–1.5 V
    2. B+是否指+12 V电源电压? 有趣的是,对于数据表图20至22中显示的14引脚封装应用,用于8引脚封装的Vcc命名更改为B+。 VCC和B+是特定应用中使用的正极电源电压。 对于任一电源命名,实际电源电压范围为6至24 V,28 V为绝对最大值。

    此致,Thomas

    精密放大器应用工程

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    非常感谢您的澄清。 我编辑了我的图表并将其发布在这里,以防将来有人遇到此主题。

    Thomas,你帮了很大的忙,我非常感激!

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    F到V转换器上的所有功能都正常! 但现在我有一个不同的问题:

    我在一台研磨机上测试了这个电路,看起来很不安全。 这不是一个稳定的曲线,我想知道这是否正常? 总体而言,曲线与它应该是的曲线相似,但在测试过程中,曲线会不断上升和下降几个百分点。  

    此外,曲线在真Hz和电压曲线之间延迟了十分之一秒。 这是典型的吗?

    我要附上我制作的电子表格的快照,以便您可以看到我所说的延迟,但数据只会每隔0.5 秒采样一次,因此您无法看到我所说的不稳定。 此外,我将输出电压按50进行了缩放,以显示它与Hz输入相比。

    提前感谢!

    量规

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    您好Gage:

    我不知道您所说的"研磨机"是什么意思,除了机器车间可能使用的研磨轮?

    我希望LM2907-N的性能是可预测和可重复的。 LM2907-N输入是一个模拟比较器, 它将对TACH +输入上的输入电平与TACH输入上的参考输入的细微差异作出响应。 如果 输入信号中的电压与时间的关系发生变化, LM2907-N输出电压将 随其一起跟踪。 输入信号上的噪声 可能会导致这种不确定性。 您没有提到LM2907-N属于哪种组件,但如果有噪音进入比较器输入,请确保将其正确放置在屏蔽外壳中。 屏蔽应延伸至来自传感器的任何输入线路,同轴电缆或双绞线。

    确保 LM2907-N上的电源电压调节良好且无噪音。 LM2917-N版本的产品和包含内部齐纳法规的原因之一是确保在松散调节的应用中,Vcc级别更稳定。

    数据表没有提到完成转速表到电压转换所需的时间,但它说明了将输入脉冲转换为直流电平时充油泵电路需要时间进行充电和放电的原因。 当然,如果您观察到延迟,这是转换过程的正常特征。

    此致,Thomas

    精密放大器应用工程

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    您好Gage:

    此外,当应用到TACH +输入的输入信号围绕参考电平(TACH -电压)居中且为对称波形时,可获得最佳性能。

    此致,Thomas
    精密放大器应用工程
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    在上面的照片中,我绘制了V/Hz比与输入频率(仅突出显示部分,忽略异常值)。 数据表声称具有+/- 0.3 % 线性,但此处的情况并非如此。 只是想知道这可能是什么原因? 此外,橙色线是频率,你可以看到,在峰值频率之后,比率会跳得相当高-几乎就像它经历了某种滞后。  

    使用示波器,我观察了输入频率。 它在11 V时保持高电压,每转一次降至0。 变频器是否期望此信号被反转,保持在0并每转一次跳至11 V?

    我还在探索使用数据表中的图27的选项。 它声称它可以减少纹波,这似乎正是我所需要的。 我只是在决定该电路的R和C时遇到了问题。 想法?