Convertisseur fréquence / tension passif simple

Convertisseur fréquence / tension passif simple

Un convertisseur fréquence / tension rudimentaire et d'une précision de 2% environ peut être obtenu par ce simple schéma :

 

 convertisseur frequence tension passif simple 0

 

Schéma du convertisseur fréquence / tension

 

Fonctionnement du convertisseur fréquence / tension

 

Le signal d'entrée est un créneau d'amplitude connue avec précision (ici, 10Vpp, soit tantôt +5V, tantôt -5V). R1/C1 est un filtre passe haut et sa constante de temps doit être très inférieure à la plus petite période qui arrivera à son entrée. Aux bornes de C1, la tension évolue en pics d'amplitude 10V. C1 doit avoir le temps de bien se décharger entre deux pics (demi périodes).

A l'oscilloscope, la surface d'un pic (intégrale de la tension) est ainsi déterminée uniquement par la constante de temps R1 x C1. Elle ne dépend pas de la fréquence du créneau d'entrée.

 

D1 ne laisse passer que les pics de tension positive. R2, R3 et C2 (filtre passe bas) créent une tension continue moyenne. Etant donné que la surface d'un pic est constante, la tension moyenne est proportionnelle à la fréquence des pics, donc à la fréquence du signal d'entrée. R3 permet à C2 de se décharger, sinon D1, R2 et C2 formeraient un détecteur de crête.

 

R2 permet d'ajuster un peu le rapport entre la fréquence d'entrée et la tension de sortie.

 

Le choix de C2 est un compromis entre une réactivité trop lente à une variation de fréquence (C2 trop grand) et une ondulation résiduelle excessive (C2 trop petit).

 

On peut aussi ajouter à la sortie un 2ème filtre RC simple si l'ondulation résiduelle est critique.

 

Plage de fonctionnement du convertisseur fréquence tension

 

Pour un créneau de +/-5V (10Vpp) :

fréquence d'entrée : 500Hz - 15000Hz (précision 2% sur cette plage)
Tension de sortie (mV) = 0.01 x Fréquence (Hz)

 

Pour adapter à une autre plage de tension, on peut jouer sur les valeurs de C1 et C2 (en conservant la proportionnalité) et éventuellement, pour les fréquences élevées, changer la classique 1N4148.

 

Applications du convertisseur fréquence tension

 

- Remplacement très économique de convertisseurs spécifiques
- Transformer un millivoltmètre en fréquencemètre
- Compte tours de régime moteur
- Mesures de vitesse de rotations...

  Convertisseur fréquence / tension passif simple, publié par nina67 le
9 COMMENTAIRES
Thomas

Je voudrais avoir un schéma sur le Convertisseur fréquence tension et un schéma d'un démarrage automatique d'un moteur à cc avec contrôle de sens de rotation et de la vitesse. Et ceci piloté par ordinateur. Langage : Qbasic

Thomas

Je voudrais avoir un schéma sur le Convertisseur fréquence tension et un schéma d'un démarrage automatique d'un moteur à cc avec contrôle de sens de rotation et de la vitesse. Et ceci piloté par ordinateur. Langage : Qbasic

nina67

Bonjour, cela dépasse malheureusement largement mes connaissances ! Cordialement

apololz

Bonjour nina67, j'espère que vous verrez mon message x) Nous utilisons dans le cadre d'une expérience le montage que vous proposez. Nous essayons aussi de retrouver la valeur du gain du filtre que vous donnez. Nous avons établi la fonction de transfert ( en considérant l'entrée comme une constante étant donné que la diode bloque les tensions négatives) et nous trouvons un premier ordre sur un deuxième ordre. Nous avons ensuite tracé le diagramme de bode en gain de la fonction de transfert : il devient constant à partir d'une certaine valeur de pulsation. Pouvez-vous confirmer que notre démarche est la bonne pour étudier ce filtre ? Merci

azannn

bonjour, je voudrais savoir comment vous obtenez la relation entre la tension de sortie et la fréquence, y' a t il une relation impliquant les valeurs des composants ? Merci

nina67

bonjour, le montage est très empirique. Pour une fréquence donnée, la tension de sortie sera en gros proportionnelle au produit R1xC1. R2 et R3 forment un pont diviseur de tension qui permet d'ajuster la tension de sortie. Cordialement

tof666

bonjour nina et merci pour ton montage qui va me permettre de simplifier le montage que je cherche a faire (un compteur pour ma moto) mon soucis est de l'adapter a mon courant d 'entree ( qui est de 24Vpp, soit tantôt +12V, tantôt -12V ) pourrais tu m aider dans le calcul des valeurs afin d'obtenir une tension de sortie de max 5v

tof666

merci d'avance

jo

bonsoir, je cherche un schema permetant de convertir un signal pwm d'une bousolle allant de 1 milliseconde pour le 0 a une 20 aine de milliseconde avec des pas de 1 microseconde l'objectif est de me retrouver en binaire de 0 a 359,9 sur x bites merci de votre réponsse

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