LM331包括的なガイド：周波数コンバーターへの精密電圧

カタログ

LM331説明

LM331 米国のNS Companyが生産する高性能で比較的低コストの統合チップです。精密周波数から電圧間コンバーター、A/Dコンバーター、線形周波数変調と復調、長期積分器、およびその他の関連デバイスとして使用できます。LM331は、動作温度範囲全体にわたって非常に高い精度を4.0 Vの供給電圧まで提供する新しい温度補償エネルギーギャップ参照回路を利用します。LM331は100 dBの広いダイナミックレンジを持っています。その直線性も優れており、最大非線形歪みは0.01％未満であり、0.1 Hzという低い動作周波数でも良好な直線性性能を維持します。さらに、変換の精度も非常に高く、デジタル解像度は12ビットに達する可能性があります。アプリケーションの観点から、LM331の外部回路設計は比較的単純であり、いくつかの外部コンポーネントのみにアクセスすることにより、V/FやF/Vなどの変換回路を簡単に形成できます。同時に、内部回路の最適化された設計により、変換の精度も十分に保証できます。

代替品と同等物：

•AS331

• LM3310SQ

LM331の関数と役割

LM331の主な機能は、入力アナログ信号を周波数出力に変換することです。内部コンパレータと電圧制御オシレーター（VCO）を使用して、この機能を実現します。入力信号が設定されたしきい値を超えると、コンパレータは高レベル信号を出力し、VCOの出力周波数が増加します。それどころか、入力信号がしきい値よりも低い場合、コンパレータは低レベル信号を出力し、VCOの出力周波数が減少します。したがって、LM331チップは、入力信号のサイズを出力周波数の変化に変換できます。

LM331には、測定、制御、および通信機器に幅広いアプリケーションがあります。たとえば、温度や湿度などの物理量を測定する場合、LM331チップを使用して、センサーの出力信号を便利なデジタル処理のために周波数信号に変換できます。さらに、アナログ信号をデジタル信号に変換するためにデジタル通信システムでも使用でき、それにより、システムの干渉防止性能と信頼性が向上します。

LM331内部ブロック図

LM331の内部回路は、主に入力コンパレータ、出力ドライバーチューブ、RSフリップフロップ、電流スイッチ、タイミングコンパレータ、リセットトランジスタ、出力保護チューブ、バンドギャップ参照回路、および精密電流源回路で構成されています。出力ドライバーチューブは、オープンコレクターフォームを採用しています。したがって、適切なロジック電流および外部抵抗器を選択することにより、ユーザーは出力パルスのロジックレベルを柔軟に変更して、TTL、DTL、CMOなどのさまざまなロジック回路のニーズに適応できます。二重電源または単一電源のいずれか。広い動作電圧範囲を持ち、4V〜40Vの間で動作でき、出力電圧は40Vに達します。同時に、LM331には、VCCショートサーキットを防止して回路の安全な動作を確保する機能もあります。

LM331の作業原則

LM331のコアは、CMOSテクノロジーに基づく電圧コンパレータであり、その出力は外部補正コンデンサと内蔵電流源に供給されます。入力電圧が内部基準電圧に等しい場合、電圧コンパレータの出力レベルが反転します。このプロセスは、負のフィードバックループを介して入力信号のゲインを制御し、それにより、固定された振幅と出力端での変化期間を持つ長方形の波を生成します。さらに、LM331には、特別な対数スロープジェネレーター回路が装備されています。この回路は、入力電圧と基準電圧の差を周波数デルタに変換し、正確な電圧から周波数への変換を可能にします。同時に、LM331は、さまざまなアプリケーションシナリオのニーズを満たすために、4つのプログラム可能な測定範囲を提供します。言及する価値があるのは、LM331でユーザーが外部抵抗器を介して出力波形の上昇時間と上昇時間を調整することもできることです。この機能は、柔軟性を向上させるだけでなく、より高い精度と安定性を実現するのにも役立ちます。

LM331のアプリケーション回路

上の写真は、LM331およびその他のコンポーネントで構成される電圧/周波数変換回路です。LM331は、オンチップ1.9V参照電圧、電流スイッチ、コンパレータ、およびフリップフロップ関数を統合するモノリシック電圧/周波数変換積分回路です。測定範囲を拡張するために、A1動作アンプが回路に追加されます。参照電流IRは（rl+r（rpl））によって設定されます。内部参照電圧は1.9Vであるため、IR = 1.9V/（RL+R（RPL））。通常の設定範囲は100μA〜500μAです。

さらに、電流スイッチの出力（ピン1）の平均電流Iは、入力電流IIに等しくなります。オンチップ充電および放電回路の場合、充電電圧が電源電圧の特定のしきい値（電源電圧の2/3など）に達すると、回路はリセットされるため、パルス幅は1.1/に等しくなります。R4C3。入力電流IIは1.1/R4 X C3 X F0 X IRに等しいため、入力電流IIは振動周波数F0に比例します。つまり、出力周波数F0は入力電圧UIに比例します。

LM331の特定のアプリケーション

LM331は、入力電圧を周波数信号に変換する必要があるさまざまなアプリケーションで広く使用されています。以下は、LM331のいくつかの一般的なアプリケーション領域です。

周波数合成

LM331は、周波数合成アプリケーションで使用できます。複数のLM331を直列または並列で接続することにより、複数の周波数の合成された出力を達成できます。これは、通信システム、信号ジェネレーターなど、多周波信号を必要とする一部のアプリケーションで非常に重要です。

周波数測定

LM331は、入力電圧を入力電圧に比例した周波数出力に変換することができるため、周波数測定の分野に広範なアプリケーションがあります。たとえば、計装では、LM331を使用して電圧、電流、温度、およびその他のパラメーターの周波数を測定し、処理および表示のためにディスプレイまたはその他の処理回路に周波数信号を提供できます。

アナログ信号のデジタル化

アナログ信号のデジタル化の過程で、LM331はアナログ信号をデジタル信号の周波数表現に変換できます。これは、データ収集、サウンド処理、その他のフィールドなど、アナログ信号のデジタル処理を必要とするアプリケーションで非常に便利です。

波形ジェネレーター

LM331は入力電圧を周波数信号に変換できるため、波形発電機のコアコンポーネントとして使用できます。入力電圧を調整することにより、LM331は異なる周波数の出力信号を出力でき、それにより、正弦波、正方形波、三角波などのさまざまな波形を生成できます。

LM331を使用するための注意事項

LM331を使用する場合、考慮すべきいくつかの重要な考慮事項があります。

回路保護：外部の環境干渉と損傷からLM331を保護するために、電圧調節剤、電源フィルターコンデンサ、オーバー電圧保護ダイオードなどの必要な保護回路を追加できます。

入力インピーダンス：LM331の入力インピーダンスが高く、通常は10kΩ〜100kΩです。回路を設計するときは、入力信号の安定性と精度を確保するために、適切な入力インピーダンスを選択する必要があります。

入力電圧：LM331を使用する場合、入力電圧が指定された動作範囲内にあることを確認し、安定性を維持する必要があります。LM331の損傷を防ぐために、指定された範囲から入力電圧を避けてください。

静電排出保護：LM331には静電感受性部品が含まれています。したがって、操作中に、チップの敏感な部分に直接触れないようにし、静電放電によって引き起こされるチップの損傷を防ぐために、適切な静電保護対策を講じます。

供給電圧：LM331には通常、3V〜30Vの範囲の電源電圧を備えた単一の電源が必要です。LM331に提供される電源電圧が指定された範囲内であり、十分な安定性と信頼性があることを確認する必要があります。

温度の安定性：LM331の性能は、温度の影響を大きく受けます。したがって、温度変動が大きい環境で使用する場合、LM331に対する温度の影響に特に注意を払う必要があり、安定性を改善するために温度補償措置を講じる必要があります。

よくある質問[FAQ]

1.インドのLM331のコストはいくらですか？

LM331電圧周波数コンバーターRs 199.00での0-10Vから0-10kHz変換モジュール。

2. LM331とは何ですか？

LM231/LM331電圧間コンバーターのファミリーは、アナログからデジタルへの変換、精密周波数から電圧への変換、長期統合、線形周波数変調または復調のための単純な低コスト回路での使用に理想的に適しています。および他の多くの機能。

3. LM331はどのように機能しますか？

LM331の出力ドライバーはオープンコレクターフォームを採用するため、TTL、DTL、CMOSなどのさまざまなロジック回路に適応するためにロジック電流および外部抵抗を選択することにより、出力パルスのロジックレベルを柔軟に変更できます。

4. LM331を使用した電圧から周波数コンバーターへの電圧はどのくらいですか？

この電圧から周波数コンバーターは、印加された入力電圧に正確に比例した周波数で出力パルストレインを提供します。LM331は、4.0Vという低い電源で動作し、出力周波数を1Hzから100kHzに変更できます。

5. LM331 VからFコンバーターの使用は何ですか？

この電圧から周波数コンバーターは、印加された入力電圧に正確に比例した周波数で出力パルストレインを提供します。LM331は、4.0Vという低い電源で動作し、出力周波数を1Hzから100kHzに変更できます。