一种电压频率转换器与电子设备制造技术

本申请提供了一种电压频率转换器与电子设备，涉及电压频率转换技术领域。该电压频率转换器包括可变电流电路、电容组件、第一高增益放大电路、第二高增益放大电路、施密特触发器、逆变电路、数字电路以及时序电路；可变电流电路分别与第一高增益放大电路、第二高增益放大电路以及电容组件电连接，电容组件还接地，第一高增益放大电路、施密特触发器以及数字电路依次电连接，第二高增益放大电路、逆变电路以及数字电路依次电连接，数字电路的输出端与时序电路电连接。本申请提供了一种电压频率转换器与电子设备具有电路结构相对简单，使用成本相对较低，且性能更好的优点。且性能更好的优点。且性能更好的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种电压频率转换器与电子设备


[0001]本申请涉及电压频率转换
，具体而言，涉及一种电压频率转换器与电子设备。

技术介绍

[0002]电压频率转换器VFC(Voltage Frequency Converter)是一种实现模数转换功能的器件，将模拟电压量变换为脉冲信号，该输出脉冲信号的频率与输入电压的大小成正比。电压频率转换也可以称为伏频转换。把电压信号转换为脉冲信号后，可以明显地增强信号的抗干扰能力，也利于远距离的传输。通过和单片机的计数器接口，可以实现AD转换。
[0003]电压频率转换器也称为电压控制振荡电路(VCO)，简称压控振荡电路。电压—频率转换实际上是一种模拟量和数字量之间的转换技术。当模拟信号(电压或电流)转换为数字信号时，转换器的输出是一串频率正比于模拟信号幅值的矩形波，显然数据是串行的。这与目前通用的模数转换器并行输出不同，然而其分辨率却可以很高。串行输出的模数转换在数字控制系统中很有用，它可以把模拟量误差信号变成与之成正比的脉冲信号，以驱动步进式伺服机构用来精密控制。
[0004]然而，现有的电压频率转换器的电路结构一般较为复杂，使用成本较高。

技术实现思路

[0005]本申请的目的在于提供一种电压频率转换器与电子设备，以解决现有技术中电压频率转换器存在的电路结构复杂，使用成本较高的问题。
[0006]为了实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：
[0007]一方面，本申请实施例提供了一种电压频率转换器，所述电压频率转换器包括可变电流电路、电容组件、第一高增益放大电路、第二高增益放大电路、施密特触发器、逆变电路、数字电路以及时序电路；
[0008]所述可变电流电路分别与所述第一高增益放大电路、所述第二高增益放大电路以及所述电容组件电连接，所述电容组件还接地，所述第一高增益放大电路、所述施密特触发器以及所述数字电路依次电连接，所述第二高增益放大电路、所述逆变电路以及所述数字电路依次电连接，所述数字电路的输出端与所述时序电路电连接；其中，
[0009]所述可变电流电路用于提供可变电流信号，所述第一高增益放大电路与所述第二高增益放大电路用于对所述可变电流信号进行放大处理，所述施密特触发器用于将所述放大后的信号转换为数字信号，所述数字电路用于对所述数字的电路进行处理，并输出控制信号，所述时序电路用于依据所述控制信号输出转换后的信号。
[0010]可选地，所述电压频率转换器还包括第一重置电路，所述第一重置电路的第一端与所述可变电流电路的输出端电连接，所述第一重置电路的第二端接地，所述第一重置电路的第三端与所述数字电路的输出端电连接；其中，
[0011]当所述数字电路输出重置信号时，所述第一重置电路导通。
[0012]可选地，所述电压频率转换器还包括第二重置电路，所述第二重置电路的第一端与所述可变电流电路的输出端电连接，所述第二重置电路的第二端接地，所述第二重置电路的第三端用于接收第一驱动信号，并在第一驱动信号的控制下导通或关断。
[0013]可选地，所述可变电流电路包括跨导放大器与输出模块，所述跨导放大器的输入端分别连接电源、输入电压以及第二驱动信号，所述跨导放大器的输出端与所述输出模块电连接，并通过所述输出模块输出可变电流信号。
[0014]可选地，所述输出模块包括第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第六开关管、第七开关管、第八开关管、第九开关管、第十开关管、第十一开关管、第十二开关管以及第十三开关管、第一电阻、第二电阻以及第三电阻，所述第一开关管、所述第四开关管、所述第八开关管以及所述第十二开关管的第一端连接电源，所述第一开关管的控制端分别与第二端、所述第四开关管的控制端电连接，所述第一开关管的第二端还与所述第二开关管的第一端电连接，所述第二开关管的控制端与所述跨导放大器的输出端电连接，所述第二开关管的第二端与所述第三开关管的第一端电连接，所述第三开关管的控制端与第一端电连接，所述第三开关管的第二端通过所述第一电阻接地，且所述第三开关管的第二端还与所述跨导放大器的输入端电连接，所述第四开关管的第二端与所述第五开关管的第一端电连接，所述第二电阻与所述第三电阻组成分压单元，且所第五开关管的控制端与所述第二电阻、所述第三电阻电连接，所述第五开关管的第二端与所述第六开关管的第一端电连接，所述第六开关管的控制端分别与第一端、所述第十开关管的控制端电连接，所述第六开关管的第二端与所述第七开关管的第一端电连接，所述第七开关管的控制端分别与第一端、所述第十一开关管的控制端电连接，所述第七开关管的第二端接地，所述第八开关管的控制端分别与第二端、所述第十二开关管的控制端电连接，所述第八开关管的第二端还与所述第九开关管的第一端电连接，所述第九开关管的控制端分别与第二端、所述第十三开关管的控制端电连接，所述第九开关管的第二端还分别与所述第十开关管的第一端、控制端电连接，所述第十开关管的第二端与所述第十一开关管的第一端电连接，所述第十一开关管的第二端接地，所述第十二开关管的第二端与所述第十三开关管的第一端电连接，所述第十三开关管的第二端接地。
[0015]可选地，所述第一高增益放大电路与所述第二高增益放大电路的电路结构相同，且所述第一高增益放大电路与所述第二高增益放大电路均包括共源共栅结构。
[0016]可选地，所述施密特触发器包括第一施密特触发器与第二施密特触发器，所述第一施密特触发器的输入端与所述第一高增益放大电路的输出端电连接，所述第一施密特触发器的输出端与所述第二施密特触发器的输入端电连接，所述第二施密特触发器的输出端与所述数字电路电连接。
[0017]可选地，所述数字电路包括第一反相器、第一或非门、第二反相器、与非门、第三反相器以及第四反相器，所述第一反相器的输入端与所述施密特触发器电连接，所述第一反相器的输出端与所述第一或非门的第一输入端电连接，所述第一或非门的输出端与所述第二反相器的输入端电连接，所述第二反相器的输出端与所述与非门的第一输入端电连接，所述与非门的第二输入端与所述逆变电路电连接，所述与非门的输出端分别与所述第三反相器与所述第四反相器的输入端电连接，所述第三反相器的输出端与所述第一或非门的第二输入端电连接，所述第四反相器的输出端与所述时序电路电连接。
[0018]可选地，所述时序电路包括第一三态信号门、第二三态信号门、第三三态信号门、第四三态信号门、第五反相器、第六反相器、第七反相器、第八反相器、第二或非门以及第三或非门，所述第一三态信号门的输入端分别与所述第一使能信号、第二使能信号以及第一输入信号相连，所述第一使能信号、所述第二使能信号基于的所述控制信号生成，所述第一三态信号门的输出端分别与所述第二或非门的第一输入端、所述第二三态信号门的输出端电连接，所述第五反相器的输入端用于接收第二输入信号，所述第五反相器的输出端与所述第二或非门的第二输入端、所述第三或非门的第二输入端电连接，所述第二或非门的输出端分别与所述第二三态信号门的输入端、所述第三三态信号门的输入端电连接，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电压频率转换器，其特征在于，所述电压频率转换器包括可变电流电路、电容组件、第一高增益放大电路、第二高增益放大电路、施密特触发器、逆变电路、数字电路以及时序电路；所述可变电流电路分别与所述第一高增益放大电路、所述第二高增益放大电路以及所述电容组件电连接，所述电容组件还接地，所述第一高增益放大电路、所述施密特触发器以及所述数字电路依次电连接，所述第二高增益放大电路、所述逆变电路以及所述数字电路依次电连接，所述数字电路的输出端与所述时序电路电连接；其中，所述可变电流电路用于提供可变电流信号，所述第一高增益放大电路与所述第二高增益放大电路用于对所述可变电流信号进行放大处理，所述施密特触发器用于将所述放大后的信号转换为数字信号，所述数字电路用于对所述数字的电路进行处理，并输出控制信号，所述时序电路用于依据所述控制信号输出转换后的信号。2.如权利要求1所述的电压频率转换器，其特征在于，所述电压频率转换器还包括第一重置电路，所述第一重置电路的第一端与所述可变电流电路的输出端电连接，所述第一重置电路的第二端接地，所述第一重置电路的第三端与所述数字电路的输出端电连接；其中，当所述数字电路输出重置信号时，所述第一重置电路导通。3.如权利要求1所述的电压频率转换器，其特征在于，所述电压频率转换器还包括第二重置电路，所述第二重置电路的第一端与所述可变电流电路的输出端电连接，所述第二重置电路的第二端接地，所述第二重置电路的第三端用于接收第一驱动信号，并在第一驱动信号的控制下导通或关断。4.如权利要求1所述的电压频率转换器，其特征在于，所述可变电流电路包括跨导放大器与输出模块，所述跨导放大器的输入端分别连接电源、输入电压以及第二驱动信号，所述跨导放大器的输出端与所述输出模块电连接，并通过所述输出模块输出可变电流信号。5.如权利要求4所述的电压频率转换器，其特征在于，所述输出模块包括第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第六开关管、第七开关管、第八开关管、第九开关管、第十开关管、第十一开关管、第十二开关管以及第十三开关管、第一电阻、第二电阻以及第三电阻，所述第一开关管、所述第四开关管、所述第八开关管以及所述第十二开关管的第一端连接电源，所述第一开关管的控制端分别与第二端、所述第四开关管的控制端电连接，所述第一开关管的第二端还与所述第二开关管的第一端电连接，所述第二开关管的控制端与所述跨导放大器的输出端电连接，所述第二开关管的第二端与所述第三开关管的第一端电连接，所述第三开关管的控制端与第一端电连接，所述第三开关管的第二端通过所述第一电阻接地，且所述第三开关管的第二端还与所述跨导放大器的输入端电连接，所述第四开关管的第二端与所述第五开关管的第一端电连接，所述第二电阻与所述第三电阻组成分压单元，且所第五开关管的控制端与所述第二电阻、所述第三电阻电连接，所述第五开关管的第二端与所述第六开关管的第一端电连接，所述第六开关管的控制端分别与第一端、所述第十开关管的控制端电连接，所述第六开关管的第二端与所述第七开关管的第一端电连接，所述第七开关管的控制端分别与第一端、所述第十一开关管的控制端电连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：张顺琳，池继富，叶军，范永江，
申请(专利权)人：上海芯稳微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：