Precision Voltage-to-Frequency and Frequency-to-Voltage Converters by using LM331N [EP1]

การทดลองนี้เป็นการใช้งานไอซี LM331N สำหรับทำหน้าเป็นตัวแปลงสัญญาณระหว่างแรงดันกระแสตรงและสัญญาณความถี่ (V/F and F/V Converter) ซึ่งเป็นการใช้งานไอซีที่ใช้ไม่ซับซ้อนมากนัก โดยไอซีเบอร์นี้สามารถใช้งานให้เป็นตัวแปลงสัญญาณได้ทั้ง 2 แบบคือตัวแปลงสัญญาณแรงดันอินพุตให้เป็นความถี่ (V/F) และตัวแปลงความถี่ให้เป็นแรงดัน (F/V) แต่ในการทดลองครั้งนี้ (EP1) จะเป็นการต่อวงจรให้เป็นตัวแปลงสัญญาณแรงดันอินพุตให้เป็นความถี่ (Voltage-to-Frequency) กันก่อนครับ

รูปที่ 1 และรูปที่ 2 เป็นการประกอบวงจรแปลงสัญญาณแรงดันอินพุตให้เป็นความถี่ (Voltage-to-Frequency) ซึ่งจะใช้เบรดบอร์ดเป็นหลักในการต่อวงจร ทั้งนี้อุปกรณ์ที่ใช้ในการประกอบวงจรไม่มากนักและช่วยให้ประกอบต้นแบบได้รวดเร็วขึ้น

รูปที่ 3 และรูปที่ 4 แสดงขาตำแหน่งของตัวไอซี LM331N สำหรับต่อใช้งานและบล็อกไดอะแกรมโครงสร้างวงจรต่างภายในไอซี LM331N เพื่อให้เข้าใจลักษณะของการทำงานได้เพิ่มขึ้นและช่วยให้สามารถประยุกต์นำไปใช้งานได้หลายรูปแบบ

Datasheet for LM331N Precision Voltage-to-Frequency Converters

สำหรับในรูปที่ 5 ถึงรูปที่ 7 เป็นผลการทดลองการทำงานของไอซีโดยช่องวัดสัญญาณที่ 1 (CH1) เป็นรูปสัญญาณสี่เหลี่ยมเอาต์พุตที่ไอซี LM331N สร้างขึ้น และช่องวัดสัญญาณที่ 2 (CH2) จะเป็นค่าแรงดันอินพุตใช้ในการควบคุมความถี่เอาพุตและในการทดลองจะใช้ไฟเลี้ยงไอซีที่ 10V

สำหรับการทดลองใช้งานไอซี LM331N ครั้งนี้ เป็นการต่อใช้งานไอซีอย่างง่ายและเป็นแนวทางสำหรับการใช้งานในลักษณะต่างๆ เช่น การส่งสัญญาณความถี่ระยะไกลแทนการส่งค่าแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่งซึ่งอาจทำให้เกิดการสูญเสียแรงดันลงในสายไฟทั่วไป หรือวงจรลักษณะอื่นตามที่ต้องการ และในตอนต่อไปจะเป็นการประกอบใช้งานไอซีให้เป็นวงจรแปลงความถี่ให้เป็นแรงดัน (F/V converter) อีกแบบหนึ่ง ท้ายนี้การนำไอซีไปประยุกต์ใช้งานหรือไอเดียอื่นๆ เพิ่มเติมเพื่อพัฒนาวงจรใหม่ๆ แนะนำเว็บไซต์ตามลิ้งข้างล่างนี้ครับ.

Reference

1. https://www.ti.com/lit/ds/snosbi2c/snosbi2c.pdf
2. https://e2e.ti.com/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/311446/lm331-voltage-to-frequency-conversion-problems
3. https://e2e.ti.com/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/902992/lm331-resistor-and-capacitor-values-for-5v-supply-and-300-hz-input
4. https://www.ti.com/lit/an/snoa734b/snoa734b.pdf
5. https://www.ti.com/lit/an/snoa594b/snoa594b.pdf
6. https://www.ti.com/lit/an/snoa863/snoa863.pdf
7. https://www.ti.com/lit/an/snoa593b/snoa593b.pdf
8. https://www.twovolt.com/2016/11/29/voltage-frequency-converter-range-10hz-11khz-using-lm331/
9. https://www.codrey.com/electronic-circuits/light-intensity-to-frequency-converter-module/