a
特点
低成本
单电源或双电源， 5 V至36 V ， 5 V至18 V
满量程频率高达500 kHz
外部元件的数量最少所需
多功能输入放大器
正或负电压模式
负电流模式
高输入阻抗，低漂移
低功耗：2.0 mA静态电流
低失调： 1毫伏
低成本单片
电压 - 频率转换器
AD654
功能框图
+V
S
8
C
T
7
C
T
6
–V
S
5
司机
OSC
AD654
1
F
OUT
2
逻辑
常见
3
R
T
4
+V
IN
产品说明
该AD654是单片的V / F转换器由输入的
放大器，一个精密振荡器系统，和一个高电流输出
阶段。一个单一的RC网络是需要设立任何一切
满量程（ FS ），频率高达500 kHz和任何FS输入电压
最多
±
对于250 kHz的FS 30 V.线性误差仅为0.03 ％ ，
并保证工作80 dB的动态范围。该
整体温度系数（不包括外部的影响
部件）通常
±
50 PPM / ℃。该AD654的工作
5 V至36 V和一个单电源供电，仅消耗2.0毫安quies-
分电流。
低漂移（ 4
μV/°C
典型值）输入放大器允许操作
直接由小信号，如热电偶或应变计
同时提供高（ 250 MΩ ）输入电阻。与大多数
的V / F转换器，所述AD654提供方波输出，并且
可驱动多达12个TTL负载，光电耦合器，长电缆，或
类似的负载。
产品亮点
2.低成本外部元件最少数量
有必要的。一个单一的RC网络所需的所有设置
任何满量程频率高达500 kHz和任何全面
输入电压可高达
±
30 V.
3.塑料包装可以低成本实施
标准VFC应用： A / D转换，隔离信号
传输， F / V转换，锁相环和调谐
开关电容滤波器。
4.电源的要求是最小的;只有2.0毫安
静态电流从单正电源汲取
从4.5伏到36伏。在这种模式中，正输入端可以
从0伏（地）到（ + V变化
S
-4 ）伏。负输入
可以很容易地连接于地面以下的操作。
5.多功能集电极开路输出级可以吸收超过
10毫安用饱和电压小于0.4伏。逻辑
公共端子可连接到之间的任意水平
地面（或-V
S
低于+ V）和4伏
S
。这就可以很容易
直接连接到任何逻辑系列或正或
负逻辑电平。
1.提供两种封装： 8引脚小型DIP和8引脚SOIC
封装， AD654是一个完整的V / F转换要求
只有一个RC计时网络设置所需的满量程频
频率和一个可选择的上拉电阻器的开路集
输出级。任满量程输入电压范围从100毫伏
到10伏（或更高，取决于+ V
S
）可以accommo-
通过适当选择定时电阻的日期。在全
量程频率，然后通过从定时电容设置
简单的关系， F = V / 10 RC 。
启示录
C
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传真：
781/461.3113
ADI公司，
2013
AD654–SPECIFICATIONS
模型
电流 - 频率转换器
频带
非线性
1
f
最大
250千赫
f
最大
= 500千赫
满量程校准误差
C = 390 pF的，我
IN
= 1.000毫安
与供应（F
最大
≤
250千赫）
V
S
= 4.75 V至5.25 V
V
S
= 5.25 V至16.5 V
与温度（ 0 ° C至+ 70 ° C）
模拟输入放大器，
（电压 - 电流转换器）
电压输入范围
单电源
双电源
输入偏置电流
（任一输入）
输入失调电流
输入电阻（同相）
输入失调电压
与供应
V
S
= 4.75 V至5.25 V
V
S
= 5.25 V至16.5 V
与温度（ 0 ° C至+ 70 ° C）
输出接口（集电极开路输出）
（对称的矩形波）
输出灌电流为逻辑“ 0 ”
2
V
OUT
= 0.4 V MAX， + 25°C
V
OUT
= 0.4 V最大， 0 ° C至+ 70°C
在逻辑输出漏电流“ 1 ”
0 ° C至+ 70°C
常见的逻辑电平范围
上升/下降时间（C
T
= 0.01
F)
I
IN
= 1毫安
I
IN
= 1
A
电源
电压，额定性能
电压，工作范围
单电源
双电源
静态电流
V
S
（总）= 5 V
V
S
（总）= 30 V
温度范围
工作范围
(T
A
= +25 C和V
S
（总）= 5伏到16.5伏，除非另有说明。完成所有的测试
@ V
S
= +5 V.)
民
0
0.06
0.20
–10
0.20
0.05
50
AD654JN/JR
典型值
最大
500
0.1
0.4
+10
0.40
0.10
单位
千赫
%
%
%
%/V
%/V
PPM /°C的
0
–V
S
30
5
250
0.5
0.1
0.03
4
(+V
S
– 4)
(+V
S
– 4)
50
V
V
nA
nA
M
mV
mV / V的
mV / V的
μV/°C
1.0
0.25
0.1
10
5
20
10
10
50
–V
S
0.2
1
4.5
4.5
±
5
1.5
2.0
–40
100
500
(+V
S
– 4)
mA
mA
nA
nA
V
s
s
16.5
36
±
18
2.5
3.0
+85
V
V
V
mA
mA
°C
笔记
1
在f
最大
= 250千赫;
T
= 1千欧，C
T
= 390 pF的，我
IN
= 0 MA-1毫安。
1
At
f
最大
= 500千赫;
T
= 1千欧，C
T
= 200 pF的，我
IN
= 0 MA-1毫安。
2
宿电流的电流可流入AD654的管脚1 ，同时保持0.4V的引脚1和逻辑普通之间的最大电压的量。
如图规格
粗体
所有生产经营单位在最后的电气测试进行测试。结果，从这些测试被用来计算出射的质量水平。所有分
和最大规格有保证，但只有那些以粗体显示的所有生产经营单位进行了测试。
特定网络阳离子如有更改，恕不另行通知。
–2–
启示录
C
AD654
电路工作原理
该AD654的框图出现在图1.多功能
运算放大器用作输入级;其目的是为了
转换和输入电压信号扩展到在驱动电流
NPN跟随。最佳性能时实现的，在
满量程输入电压，1- mA驱动电流被输送到
电流 - 频率转换器（一个非稳态多谐振荡器） 。该
驱动电流提供两个偏置电平与充电电流
向外部连接的定时电容。这种“适应性”的偏见
方案允许振荡器提供低非线性过
100 nA的整个电流输入范围为2毫安。广场
波振荡器的输出连接到输出驱动器，它提供
浮动基极驱动为NPN功率晶体管。这个浮动
驱动器允许逻辑接口被引用到一个水平的其他
比-V
S
.
+V
S
（ + 5V到-V
S
+30)
C
T
+V
逻辑
R
PU
可选
R
COMP
F
OUT
OSC /
司机
F
OUT
=
V
IN
（ 10V ） （ R1 + R2 ）C
T
V / F连接负输入电压
或CURRENT
该AD654可以容纳各种各样的负输入端
电压与适当选择的缩放电阻器，如图所示
在图2中这个连接，不象缓冲阳性CON-
nection ，不高的阻抗，因为信号源必须
供应1毫安FS驱动电流。然而，大的负电压
年龄超过电源可以很容易地通过修改处理
适当地调整电阻。如果输入是一个真正的电流源，
R1和R2不被使用。再次，二极管CR1防止闩锁被
投保公共逻辑不下降超过500毫伏以下
–V
S
。钳位二极管（ MBD101 ）保护AD654输入
从“低于-V
S
输入。
+V
S
（ + 5V到-V
S
+30)
C
T
+V
逻辑
R
PU
可选
R
COMP
F
OUT
OSC /
司机
F
OUT
=
V
IN
R1
R2
V
IN
（ 10V ） （ R1 + R2 ）C
T
V
IN
AD654
AD654
R1
R2
CR1
–V
S
（ 0V至-15V ）
钳
二极管
CR1
–V
S
（ 0V至-15V ）
图2为负输入电压VF连接或
当前
偏移校准
图1.标准的音频连接的正输入
电压
V / F连接对于正输入电压
在图1中，输入放大器呈现的连接方案
非常高（250 MΩ）阻抗与输入电压，这
被转换成适当的驱动电流通过缩放电阻
在引脚3电阻器R1和R2的选择，以提供一个1毫安
满量程电流有足够的调整范围，以适应
AD654的10 ％FS误差和组件的公差。全
比1毫安其他量程电流可以选择，但线性度会
为减少; 2毫安是允许的最大驱动器。该AD654的
正输入电压范围涵盖了从-V
S
（地面下沉供电
操作），以四伏以下的正电源。电源支持
层抑制会随着输入超过（ + V
S
- 3.75 V）和在
(+V
S
- 3.5 V）的输出频率变为零。
如在图1中所示的比例关系，一个0.01
F
定时电容器会给出一个10千赫的满量程频率，并
0.001
F
将给予100 kHz的1 mA驱动电流。良好的V / F
线性度要求使用一个电容器的低介电
吸收（ DA ），而最稳定操作温度
对于具有一个小的温度系数的成分TURE呼叫。聚苯乙烯，
聚丙烯或特氟隆*电容器是优选的为温度系数和
电介质吸收;其他类型会降低线性度。该
电容应连接非常接近AD654 。在图1中，
肖特基二极管CR1 （ MBD101 ）防止常见的逻辑从
下跌超过500毫伏以下-V
S
。该二极管是不
如果需要-V
S
等于逻辑普遍。
从理论上讲，两个调整校准V / F ：规模和偏移。在
实践中，大多数应用程序找到AD654的1 mV的电压最大值
胶印低到足以放弃偏移校准。然而，该
输入放大器的30 NA（典型值）的偏置电流会产生一个偏移
由于在输入端之间的直流声音的电阻差
终端。这个偏移量可能是巨大的R值大
T
=
R1 + R2和将随偏置电流温度漂移。
因此，为了维持AD654的低偏移，应用程序可以
需要平衡的直流电源电阻在输入端（引脚
图3和4 ） 。
对于正输入端，这是通过将一个补偿来实现
电阻名义上等于R
T
串联在输入如图
在图3a中。这限制了偏移到30 nA的产物
偏置电流和源极电阻R之间的不匹配
T
和R
COMP
。第二，较小的偏移从输入'5 nA的产生
偏置电流流过源极电阻R
T
或R
COMP
.
对于负的输入电压和电流连接，所述补偿
灰电阻在引脚4添加作为代替示于图3b中
直接接地引脚。对于正反两方面的投入，
使用的R
COMP
可能导致噪声耦合在引脚4和应
因此可以绕过最低噪音运行。
（可选）
C
V
IN
AD654
R
COMP
R1
R2
图3a。偏置电流补偿，积极投入
* Teflon是E.I.的商标杜邦&有限公司
–4–
启示录
C
AD654
（可选）
C
AD654
R
COMP
V
IN
R1
R2
图3b 。偏置电流补偿，负输入
如果AD654的1 mV的偏置电压必须修剪，修剪
必须执行外部设备。图3c示出了
积极投入可选连接，其中R
OFF1
和
R
OFF2
串联使用R加一个可变电阻
T
。变量
来源
±
0.6 V适用于R
OFF1
然后调整偏移
±
1毫伏。
同样，一个
±
0.6V的可变源施加至R
关闭
在图 -
URE 3D剪裁偏移负输入。该
±
0.6 V的双极
源可以仅仅是一个参考的AD589所示连接
在图3e中。
AD654
V
IN
R
OFF2
5k
20
R
OFF1
10k
0.6V
10k
线性度，这是不必要的，最终用户来执行此乏味
和耗时测试在常规基础上。
充分FS校准调整范围必须提供给accom-
modate各大缩放误差的最坏情况下的总和。这
包括AD654的10 ％满量程误差的公差
固定比例的电阻和定时电容的容差。
因此，用1％的电阻容差和电容器的公差
的5％ ，缩放电阻器的固定部分应该是一个最大
的标称84 ％，其中所述可变部选择以允许
116 ％额定电压的。
如果输入是在一个负电流源的形式，定标
电阻器不再需要，消除了切边的能力
明FS频率以这种方式。因为它通常是不实用
顺利地改变电容的微调的目的，是
替代方案，例如在图4所示的1是必要的。
专为1mA的一个FS ，该电路将输入到2
R2
100
R4
392
I
S
AD654
R3
1k
8.25k
R1
100
1mA
FS
I
R
*
R
关闭
100k
f=
I
S
（ 20V ）C
T
–V
0.6V
*可选
偏移微调
图3c 。偏移微调正输入（ 10 V FS ）
0.6V
R
关闭
5.6M
10k
图4.电流源FS修剪
AD654
V
IN
8.25k
5k
并流入引脚3 ;它构成了信号电流I
T
要
转换的。第二路径，通过另一百
电阻R2
进行相同的标称电流。两个相等的电阻价值
提供最佳的整体稳定性，并且应当是1％的离散
膜单元或一对从共同的阵列。
由于1毫安FS输入电流分成两500
A
腿
（ 1接地， 1至引脚3） ，总输入信号电流
(I
S
）由两个因素在此网络分割。为了实现
相同的转换比例因子，C
T
必须通过一个因数减小
2 。这导致独特的转办转播：
f
=
I
S
(20
V
)
C
T
图3d 。偏移微调负输入（ -10 V FS ）
R1
10k
+5V
R3
10k
+
AD589
–
R2
10k
R5
100k
0.6V
R4
10k
–5V
图3e 。偏移微调偏置网络
满量程校准
满量程微调是该电路的校准，以产生
所需的输出频率与满量程输入应用。在大多数
情况下，这是通过调整缩放电阻器R实现
T
.
在AD654的精确校准需要使用一个准确的
设置为所需的FS值和精确的电压基准
频率计。范围是方便的监控输出波形
塑造。转换器的线性度的验证需要使用一
切换电压源或DAC具有低于线性误差
±
0.005％，使用长的测量时间间隔的给微型
迈兹算不确定性。由于每个AD654是工厂测试
启示录
C
–5–
为了校准的目的，电阻R3和R4被添加到
网络，允许一个
±
的比例系数15 ％修剪与价值观
如图所示。通过改变R 4的值的调整范围可以被修改以
适应更宽的公差组件或者在卡利
上的电流输出变换器，如bration公差
AD592温度传感器。虽然R1R4的值示
的有效期仅为1毫安的FS信号，它们可以向上缩放
比例较低FS电流。例如，它们应
增加10倍为100个FS电流
A.
除了由输入放大器的偏置产生的偏移
和偏移电流，偏移电压引起的寄生电流
源于当前叉输入网络。这些效果是
通过使用偏置电流补偿电阻R减小
关闭
和抵消图3e所示的装饰方案。
虽然设备的热身漂移小，这是很好的做法，
使设备运行环境，修剪之前稳定下来，
QQ：2880707522 复制
