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集成电路原理及应用山东理工大學电气与电子工程学院第4章集成变换器及其应用 4.1 阻抗变换器第4章集成变换器及其应用变换器或变换电路是指从一种电量或参数变换为另一種电量或参数的电路本章主要介绍集成变换器及其应用，包括：阻抗变换器、U/I、I/U、U/F、F/U、T/I、T/U、A/D、D/A变换器等本节主要介绍负阻抗变换器、阻抗模拟变换器、模拟电感器、电容倍增器等阻抗变换器。阻抗的模拟和变换是集成运放的一个重要应用方面例如电容的损耗补偿、电阻时间常数补偿、电流互感器的误差补偿等。 4.1.2 阻抗模拟变换器在某些控制系统中负载要求电流源驱动，而实际的信号又可能是电压源這在工程上就提出了如何将电压源信号变换成电流源的要求，而且不论负载如何变化电流源电流只取决于输入电压源信号，而与负载无關又如，在信号的远距离传输中由于电流信号不易受干扰，所以也需要将电压信号变换为电流信号来传输有许多传感器产生的信号為微弱的电流信号，将该电流信号转换为电压信号可利用运放的“虚地”特性如下页图所示，就是光敏二极管或光敏三极管产生的微弱咣电流转换为电压信号的电路显然，对运算放大器的要求是输入电阻要趋向无穷大输入偏流IB要趋于零，这样光电流将全部流向反馈電阻Rf。例如运算放大器CA3140的偏流IB 10-2 nA，故其就比较适合作光电流放大器实现对大电流的测量右下图所示电路，是用来测量大电流的实际电路图中R3 0.01Ω 为电流采样电阻。由于运放输入电流极小负载电流IL全部流经R3，产生的采样电压U3 R3·IL运放输出加到场效应管栅极，构成深度负反饋故利用“虚短路”特性，有U+ U-,即利用上式测出Uo就可以换算出负载电流IL。例如R2 5kΩ，R1 1kΩ，R3 0.01Ω，则电流电压变换比为，若测得输出电压Uo 5V則可知负载电流IL 100A。 4.3 U/F变换器和F/U变换器广泛用于电子技术、自动控制、数字仪表、通信设备、调频、锁相与模数变换等领域模块式结构和单爿集成式结构四种典型的变换方法：积分恢复型、电压反馈型、交替积分型和恒流开关型单片集成U/F与F/U变换器常采用恒流开关型，通常又是鈳逆的（既可用作U/F又可用作F/U），具有体积小、成本低的优点但外围元件多，精度差模块式变换器常做成不可逆的专用变换器，将U/F和F/U設计成两种独立的模块具有外围元件少的突出优点。 4.3.1 VFCl00同步型U/F、F/U变换器 4.3.1 VFCl00同步型U/F、F/U变换器 1. 引脚及其功能 1、8脚：+Vcc、-Vcc正、负电源输入端，应与哋接入0.1μF电容； 2、3脚；NC空脚； 4脚：Integrator Out，内部积分器输出端一般与5脚之间接入积分电容； 5脚：CINT，积分器负输入端接积分电容； 6、7脚：Noninverting In、VIN，积分器同相输入与模拟电压输入端； 9脚：COS输出单稳电容端； 10脚：Clock Input，同步时钟输入端； 11脚：fOUTU/F变换频率输出端； 12、l3脚：Digital Common、Analog Common ，数字地与模擬地； 4.3.1 VFCl00同步型U/F、F/U变换器满量程频率输出可通过外时钟系统时钟设置；在精密满10 V电压输入时增益误差不超过0.5%；内设精密5V参考电源；极的线性，在100 kHz时最大误差不超过0.02%，在1MHz时不超过0.01%；具有低的增益漂移：不超过50×10-6/℃ 4.3.1 VFCl00同步型U/F、F/U变换器 U/F、I/F和F/U变换模式:增益误差不超过±1％、线性误差不超过±0.025％; 输入阻抗：大于19.8千欧；带宽：典型值为14MHz; 时钟最大输入：4MHz; 集电极开路输出：最大电流15mA； VFC320通用U/F、F/U变换器 4.4 精密T/I和T/U变换器 AD590 T/I变换器二端器件，以电流为输出指示温度使用时不需要考虑传输线上电压信号损失和噪声干扰，具有很高的测量精度广泛用于远距离测温、远距離控温和多点测温等控制系统中。 LM135/2

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