[发明专利]一种电压至频率转换混合集成电路

说明书

本发明公开了电压频率转换技术领域的一种电压至频率转换混合集成电路，包括放大器电路、锯齿波产生电路、比较器电路和放电电路；电压信号由放大器电路的输入端输入，放大器电路的输出端连接锯齿波产生电路的输入端，锯齿波产生电路将放大后的电压信号输出为锯齿波信号，所述锯齿波信号经比较器电路和放电电路处理后输出脉冲信号，实现电压至频率的转换。本发明电路功耗极低，结构简单，易于实现，只需单节1.5V的纽扣电池就可以长期可靠的工作。

技术领域

本发明属于电压频率转换技术领域，具体涉及一种电压至频率转换混合集成电路。

背景技术

电压至频率转换电路是把输入的模拟电压信号转换成计数脉冲输出，计数脉冲的频率正比于输入电压信号的幅度值。它具有抗干扰性强、转换分辨率高和精度高等特点，广泛用于导航、雷达、遥控遥测、模拟信号传输、数据采集和通讯系统、现代导航系统等领域。随着微电子技术的进步，电子设备特别是便携式电子装备对低电压工作的、小型化的电压至频率转换电路的要求越来越高。但现有技术中的电压至频率转换电路自身功耗较大，不能满足单节电池（1.5V）长期工作的要求。

发明内容

为解决现有技术中的不足，本发明提供一种电压至频率转换混合集成电路，电路功耗极低，结构简单，易于实现，只需单节1.5V的纽扣电池就可以长期可靠的工作。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种电压至频率转换混合集成电路，包括放大器电路、锯齿波产生电路、比较器电路和放电电路；电压信号由放大器电路的输入端输入，放大器电路的输出端连接锯齿波产生电路的输入端，锯齿波产生电路将放大后的电压信号输出为锯齿波信号，所述锯齿波信号经比较器电路和放电电路处理后输出脉冲信号，实现电压至频率的转换。

进一步地，所述放大器电路包括电阻R1、电容C1和放大器U1；电阻R1一端接输入电压信号，另一端接电容C1，电容C1的另一端接地；放大器U1的输入端接电阻R1和电容C1的公共端，放大器U1的输出端接锯齿波产生电路。

进一步地，所述放大器电路包括电阻R3和电容C4；电阻R3一端接放大器U1的反相输入端，另一端接地，电容C4一端接放大器U1的反相输入端，另一端接放大器U1的输出端；放大器U1的同相输入端接电阻R1和电容C1的公共端。

进一步地，所述锯齿波产生电路包括电阻R2和电容C2；电阻R2一端接放大器U1的输出端，另一端接比较器电路的输入端，电容C2一端接比较器电路的输入端，另一端接地。

进一步地，所述比较器电路包括比较器U2；比较器U2的反相输入端接电阻R2和电容C2的公共端，比较器U2的同相输入端接参考电压。

进一步地，所述比较器电路还包括电阻R4、电阻R5、电容C5和二极管D4；电阻R5一端接比较器U2的同相输入端，另一端接电阻R4，电阻R4的另一端接1.5V电源；电容C5一端接电阻R4和电阻R5的公共端，另一端接地；二极管D4一端接电阻R4和电阻R5的公共端，另一端接地。

进一步地，所述放电电路包括自举电容、二极管D1、二极管D2、二极管D3、电阻R6、电阻R7、电阻R8、三极管Q1和三极管Q2；二极管D2的正极接电阻R1和电容C1的公共端，二极管D2的负极接二极管D3的正极，二极管D3的负极接地；二极管D1的正极接电容R2和电容C2的公共端，二极管D1的负极接比较器U2的输出端；三极管Q1的基极通过电阻R8接比较器U2的输出端，三极管Q2的基极通过电阻R7接比较器U2的输出端，三极管Q1的集电极通过电阻R6接三极管Q2的集电极，三极管Q1的发射极接地，三极管Q2的发射极接1.5V电压；自举电容一端接二极管D2和二极管D3的公共端，另一端接三极管Q1和三极管Q2的公共端。

进一步地，所述自举电容包括电容C3和电阻R9；电容C3一端接二极管D2和二极管D3的公共端，另一端接三极管Q1的集电极；电阻R9一端接二极管D2和二极管D3的公共端，另一端接三极管Q1的集电极。