VFC产生一个上升沿斜率与积分电容器C5两端的电压VX成正比的恒定幅度锯齿波电压。当电容器两端电压达到一个高参考电压时,开关Q2迅速将电容器放电至一个低参考电压。此动作产生一个频率与输入电压VX成正比的自由振荡波形。一个由比较器IC2、正向反馈网络R1、R2与C3、以及电源电压分配器R3、R4、C4组成的同相施密特触发器,定义了高、低电平参考电压,如公式2及公式3所示:
(公式2)
(公式3)
公式3表明,为将积分电压复位至大约0V,R1值必须稍低于R2值。利用E12串联电阻器的标准值并考虑功耗限制,选择R1值为8.2 MΩ及R2值为10 MΩ。并分别用这些值来代替公式2及公式3中的值:
(公式4)
为了解VFC的工作原理,假设在启动时电容器C5充分放电。因此,比较器IC2的输出VOUT为低、且MOSFET开关Q1与Q2关闭。在这种情况下,通过RC及RD的电流开始以时间常数tC=(RC+RD)×C5对C5充电至VX。当电容器C5的电压在时间tX达到施密特触发器的上限阈值电压时,比较器输出VOUT上升至VDD并接通MOSFET开关Q1与Q2。开关Q2以时间常数tD≈RD×C5通过RD为C5放电。同时,Q1产生一个负载调制脉冲。
当VC=VTL时,比较器输出降至0,恢复初始状态并重复该过程。如图2中的迹线1所示,电路行为就像一个自由振荡器,其中C5两端的电压在施密特触发器的阈值电压之间上升和下降。假设放电时间常数tD远小于充电时间常数tC,则放电时间tON明显小于积分时间tX。如图2中的迹线2所示,比较器输出提供一个具有大约320ms短脉冲的PPM信号。
来源:电子工程世界