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一种上位机实时反馈输出电压/电流电路,压频转换芯片——AD654

 leafcho 2019-04-13

当我们需要上位机实时显示某一输出结果时,可由一种简单电路实现,这个电路的主要原理就是压频转换,通过将电压值或者电流值取样,转化,送到PLC等处理设备,然后实现电压显示!

下面我们来看一下工作原理!

1.主要芯片:AD654

引脚说明:

一种上位机实时反馈输出电压/电流电路,压频转换芯片——AD654

图一 AD654引脚结构示意图

一种上位机实时反馈输出电压/电流电路,压频转换芯片——AD654

图2 简单内部结构示意图(图片来源于网络)

引脚1:FOUT振荡信号输出引脚

引脚2:地电平

引脚3:Rt输入放大器的反相输入引脚

引脚4:+Vin输入放大器的同相输入引脚

引脚5:-Vs负电源

引脚6,7:CT定时电容

引脚8:+Vs正电源

2.原理介绍

在取样电压输入芯片的4脚后,由外部设定好的振荡频率开始振荡,最高振荡频率也由外部电路设置,当经过内部NPN管跟随器处理后,得到一个驱动电流,此电流一方面向电容CT充电,另一方面驱动输出三极管,从而实现1,2引脚的连通。

3.官方标准使用电路

一种上位机实时反馈输出电压/电流电路,压频转换芯片——AD654

图3 正输入电压的标准连接

一种上位机实时反馈输出电压/电流电路,压频转换芯片——AD654

图4 负输入电压的标准连接

根据标准连接电路,可取的适当的电阻电容等达到自己的要求,输出公式上图已经写明

4.实际应用电路

此电路为将一输出电压约100~300V的电压转化为频率信号的电路

一种上位机实时反馈输出电压/电流电路,压频转换芯片——AD654

图5 实际应用电路

经过大电阻分压后,300V电压得到约5V左右的电压值,经过R12电阻输入到运放同相输入端,

输出频率随着可调电位器调节振荡电阻阻值的改变而改变,我们可以调节到自己需要的频率值,由图6公式可知:

一种上位机实时反馈输出电压/电流电路,压频转换芯片——AD654

图6 输出频率公式

假设Vin最大为10V,此电路可输出最大频率为F=10/(10×4.7×0.01)=21.23Khz

最小频率为F=10/(10×24.7×0.01)=4.04Khz

当1脚与2脚导通后,外接的光耦隔离器的初级实现导通,电子从初级到达次级实现次级导通,PLC电源输入端经过限流电阻经光耦次级输出至VFO,这就是我们想要的同步频率信号。此信号送到PLC的高速脉冲计数点,经过软件控制处理后,在转化为数字信号显示,即可达到我们想要的上位机实时电压显示!

并且光耦的引入可以有效将PLC与光耦前级电路隔离,一旦前级发生短路或者打火时,不至于串入PLC,实现对PLC的保护。

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