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AD537是美国ADI(ANALOG DEVICES INC)公司推出的一种新型的高精度、高线性度的电压／频率转换器。它由高阻抗的输入放大器、精确的振荡系统、准确的内基准发生器和高输出电流驱动所组成，可以直接接收正负极性的电压、电流等小信号；经简单变换，还可用做频率／电压转换器，组成锁相环电路。
AD537可以对输出量进行温度补偿，精度可达1.00mV/K，同时它也可以用做一个可靠的温度／频率转换器，还可以与一个1.00V的基准电压相结合，补偿因采用非热力学温度单位（如摄氏度、华氏度等）而带来的偏移量。
AD537有两种封装方式：一种是14管脚的双列直插式，另一种是10管脚的金属罐式。
AD537有3种温度和特性等级，即J、K和S等级。其中，J和K等级是用在0℃～70℃范围内的，而S等级是用在-55℃～125℃温度范围内的。
AD537的主要特点有：
1、它是一个完整的电压／频率转换器，只需外接一个电阻和一个电容（用以设置所需要的满量程频率范围）以及集电极开路时的上拉电阻，就可以实现电压／频率的转换。其最高满量程输入电压的范围为 30V，此时对应的满量程输出频率的范围为100kHz。满量程输出频率的范围与外接的电阻和电容之间的关系为： f＝V/(10×RC)。
2、它的线性度很高，当满量程输出频率的范围为10kHz时，其非线形度可以达到 0.05%，且此时输入电压的动态范围可保证超过80dB。
3、所需功率非常低，在单极性工作且供电电压为4.5～3.6V时，只需1.2mA的静态工作电流。
4、如果将AD537接入到一个锁相环路中，就可以实现很好的频率／电压转换。
5、驱动能力强。当饱和压降小于0.4V时，集电极开路输出级可以吸收高达20mA的电流，驱动12个TTL负载。
6、受温度影响较小，整体的温度系数（包括外围器件的影响）通常可达到 30ppm/℃。
7、与军用标准MIL-STD-883兼容。
特征
低成本A-D转换
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
单电源，5 V至36 V
线性：0.05％FS
低功耗：1.2 mA静态电流
满量程频率高达100 kHz
1.00 V参考
温度计输出（1 mV / K）
F-V应用
符合MIL-STD-883标准的版本
PIN配置图
产品描述
AD537是一款由输入组成的单片V-F转换器放大器，精密振荡器系统，精确的内部参考发电机和高电流输出级。只有一个设置任何满量程（F.S.）需要外部RC网络频率高达100 kHz，任何F.S.输入电压高达±30 V.对于10 kHz F.S.，线性误差低至±0.05％在80 dB动态范围内保证工作。整体而言温度系数（不包括外部效应）组分）通常为±30ppm /℃。 AD537运行从5 V至36 V的单电源供电，仅消耗1.2 mA静态电流。温度比例输出，标度为1.00 mV / K，使电路可用作可靠的温度 - 频率转换器;与固定参考相结合输出为1.00 V，可以生成0°C或0°F等偏移标度。低漂移（1μV/°C典型值）输入放大器允许工作直接来自小信号（例如，热电偶或应变计）同时提供高（250MΩ）输入电阻。不像大多数人
AD537提供V-F转换器，提供方波输出可以驱动多达12个TTL负载，LED，非常长的电缆等。
优异的温度特性和长期稳定性主带隙基准保证AD537的性能发电机和低T.C.硅铬薄膜电阻器全程使用。该器件采用14引脚陶瓷DIP或10引脚金属罐;两者都是密封包装。AD537具有三种性能/温度等级; J和K等级被指定用于操作0°C至+ 70°C范围，而AD537S指定用于工作在-55°C至+ 125°C的扩展温度范围内。
产品亮点
1.AD537是一款完整的V-F转换器，仅需要一个外部RC定时网络，用于设置所需的满量程频率和一个用于开路集电极的可选上拉电阻输出阶段。任何满量程输入电压范围100 mV至10伏（或更高，取决于+ VS）可以通过适当选择定时电阻来适应。该然后由定时电容器设置满量程频率简单的关系，f = V / 10RC。
2.电源要求极低，仅为1.2 mA静态电流来自单个正电源
4.5伏至36伏。在此模式下，正输入可以变化从0伏（地）到（+ VS - 4）伏特。负输入可以易于连接以进行地下操作。
3.具有优异特性的F-V转换器也很容易通过在锁相环中连接AD537来构建。
4.多功能集电极开路NPN输出级可以下沉饱和电压小于0.4伏时，电流为20 mA。该Logic Common终端可以连接到任何级别接地（或-VS）和低于+ VS的4伏特。这允许与任何逻辑系列的简单直接接口，可以是正极或负逻辑水平。
电路操作
AD537的框图如上所示。多才多艺运算放大器（BUF）作为输入级;它的目的是将输入电压信号转换并缩放到驱动器NPN粉丝的当前情况。实现了最佳性能当满量程输入电压时，动电流为1 mA交付给电流 - 频率转换器。驱动电流到电流 - 频率转换器（非常稳定多谐振荡器）提供偏置电平和充电电流到外部连接的定时电容器。这个“自适应”偏置方案允许振荡器提供低非线性在整个电流输入范围为0.1μA至2000μA。方波振荡器输出转到输出
驱动器，为NPN电源提供浮动基座驱动器晶体管。此浮动驱动器允许引用逻辑接口与-VS不同的水平。 “SYNC”输入（“D”）仅封装）允许振荡器从属于外部主振荡器;这个输入也可以用来关闭振荡器。参考发生器使用带隙电路（这允许单电源工作电压为4.5伏，这是不可能的低T.C.齐纳斯）提供参考和偏见水平放大器和振荡器级。参考发生器也提供
精度低，T.C。 1.00伏输出和VTEMP输出跟踪绝对温度为1 mV / K.
用于正输入电压的V-F连接正电压输入范围为-VS（单个接地）供电运行）低于正电源4伏。连接如下图所示，提供了非常高的（250MΩ）输入阻抗。输入电压转换为正确的驱动器
通过选择定标电阻，在引脚3上产生电流。全面的电流为1 mA，因此，例如10伏范围将需要a标称10kΩ电阻。所需的调整范围取决于电容容差。可以使用1 mA以外的满量程电流
选择，但线性将减少; 2 mA是最大值允许的驱动器。如图1中的缩放关系所示，为0.01μF
定时电容将提供10 kHz满量程频率，和0.001μF将提供100 kHz的1 mA驱动电流。该最大频率为150 kHz。聚苯乙烯或NPO陶瓷电容器是T.C.的首选。和介电吸收;聚碳酸酯或云母是可以接受的;其他类型会降级线性。电容应非常靠近接线AD537。
正输入的标准V-F连接电压
用于负输入电压的V-F连接或当前
可以适应各种负输入电压
正确选择定标电阻，如图所示
2.此连接与缓冲正连接不同，由于1 mA F.S.阻抗不高。 驱动电流必须由信号源提供。 但是，负电压非常大超出供应可以轻松处理; 只需修改适当缩放电阻。 二极管CR1（HP50822811）是电流或电流过载和闭锁保护所必需的电压输入。如果输入信号是真正的电流源，则R1和R2不是用过的。可以通过连接a来完成全面校准串联200kΩ电位器，引脚7至-VS固定27kΩ（见校准部分，见下文）。
负输入电压或输入电压的V-F连接当前
校准
有两个独立的调整：比例和偏移。该首先通过调整定标电阻R和调整电阻来调整第二个（可选）电位器连接到+ VS和VOS引脚（仅限“D”封装）。精确校准需要使用精确的电压标准设置为所需的FS值和频率计;范围对于监视输出很有用波形。线性验证需要a的可用性
具有线性误差的可切换电压源（或DAC）低于±0.005％，并使用长测量间隔来最小化计数不确定性。每个AD537都经过自动测试对于线性，通常不需要执行此操作验证，既繁琐又耗时。虽然漂移很小，但允许操作是一种好习惯环境，以达到稳定的温度，并确保供应，来源和负载条件是适当的。从设置开始输入电压为满量程的1 / 10,000。调整偏移量直到输出频率为满量程的1 / 10,000（例如FS为10 kHz时为1 Hz）。这很容易实现使用连接到输出的频率计。然后申请FS输入电压并调节增益电位，直到达到所需的FS指示频率。在FS输入的应用程序中很小，这种调整会对偏移电压产生轻微影响，由于缓冲放大器的输入偏置电流。改变了中的lkΩ将影响输入约100μV，即高达100 mV FS范围的0.1％。因此，它可能是必须重复偏移和比例调整为最高准确性。输入放大器的设计就是这样的
偏移归零后的输入电压漂移通常低于1μV/°C。
在某些情况下，信号可以是负电流的形式资源。这可以通过与否定相似的方式处理输入电压。但是，不再需要缩放电阻，在这种情况下消除了修整满量程的能力时尚。由于改变电容通常是不切实际的，需要另一种校准方案。这是如下图所示。一个电阻电位器连接起来
VR输出到-VS将改变内部操作条件以可预测的方式，提供必要的调整范围。使用显示的值，可获得±4％的范围;更大通过减少R1可以达到范围。这种技术没有降低转换器的温度系数，以及线性度与负输入电压相同。最低可以使用电源电压。除非需要将输入节点设置在准确的地面上潜力，无需调整偏移。选择电容器C.低于标称值5％;其中有R2中间位置输出频率由下式给出：
f = I
10.5 × C
其中f以kHz为单位，I为mA，C为μF。例如，对于aFS输入为1 mA时，FS频率为10 kHz，C = 9500 pF。通过应用满量程输入和调整来实现校准R2为正确读数。当它是时，也可以使用这种替代调整方案希望在负电压中呈现精确的输入电阻模式。然后是缩放关系
f = V.
REXACT
×
1
10.5 C
然后校准程序类似于用于阳性的校准程序输入电压，除了通过平方调整R2。
电流输入的比例调整
输入保护
AD537的设计使用时间最少硬件。但是，精确的成功应用IC可以很好地理解可能存在的陷阱使用适当的预防措施。-VIN，+ VIN和IIN引脚的驱动不应超过低于-VS 300 mV。这会导致内部连接进行，可能会破坏IC。 AD537可以受到保护来自“低于-VS”输入的肖特基二极管CR1（HP5082-2811）如图3所示。还希望不驱动+ VIN，-VIN和IIN高于+ VS.在操作中，转换器将对于高于（+ VS - 3.5 V）的输入变得非常非线性。控制高于2 mA的电流也会导致非线性。
AD537的80 dB动态范围可确保工作从1 mA（标称FS）的控制电流降至100 nA（相当于1 mV至10 V FS）。低于100 nA的操作不当振荡器可能会导致错误指示输入幅度。在许多情况下，这可能是由于短暂的噪声尖峰会添加到输入中。例如，当缩放接受1 V的FS输入时，-80 dB电平为仅为100μV，因此当平均输入仅比FS低60 dB时（1 mV），0.9 mV的噪声尖峰足以引起瞬间噪声故障。
通过使用简单的低通滤波器可以最小化这种影响在转换器和IIN或-VIN周围的保护环之前
引脚。对于10 kHz的FS，具有时间常数的单极点滤波器100毫秒（图2）将是合适的，但最佳配置将取决于信号处理的应用和类型。噪音尖峰只是可能导致错误的原因输入电流长时间保持在其最小值附近时间高于100 nA（1 mV）的添加剂输入完全集成噪音发生。
AD537稍微容易受到其他干扰信号。最敏感的节点（除了输入）是电容器端子和SYNC引脚。定时电容器应尽可能靠近AD537放置，以尽量减少引线中的信号拾取。在某些情况下，保护环或屏蔽可能是必需的。SYNC引脚应该去耦通过一个0.005μF（或更大）的电容到引脚13（+ VS）。这个最大限度地降低AD537尝试同步的可能性一个虚假的信号。这种预防措施是不必要的金属罐可以包装，因为没有带来SYNC功能输出到封装引脚，因此不易拾取。解耦在电路板上使用旁路电容是一种很好的工程实践电源电压引脚和插入小值电阻（10Ω至供电线路中的100Ω）提供一种去耦措施在系统中的各种电路之间。陶瓷电容器在电源电压之间应施加0.1μF至1.0μF的电流引脚和模拟信号接地，以便正确旁路AD537。从+ VS到SYNC也可以使用去耦电容在那些循环周期变化非常小的应用中（抖动）是需要的。通过在+ VS和+上放置一个电容器SYNC这种噪音降低了。在10 kHz FS范围内，为6.8μF电容器将抖动降低到20,000，这足以满足要求大多数应用。应使用钽电容来避免直流泄漏引起的误差。
下图显示了AD537的标准0至+10 V输入连接和输出级连接。的价值观逻辑公共电压，上拉电阻，正逻辑电平和-VS电源在附图中给出了几个逻辑形式。
连接标准逻辑系列
应用
以下应用程序的图表和说明是提供刺激挑剔的工程师与替代电路设计思路。 “AD537 IC电压频率的应用转换器“，可从ADI公司获得请求，涵盖数据中更广泛的主题和概念使用电压到频率的转换和数据传输转换器。真正的双线数据传输
下图显示了真正的双线数据传输中的AD537方案。双绞线传输线具有双重用途向设备供电并且还承载频率电流调制形式的数据。PNP电路在接收端代表一种相当简单的转换方式电流调制回到电压方波中将直接驱动数字逻辑。其中0.6伏方波将出现在设备终端的供应线上没有因其出色的性能而影响AD537的性能供应拒绝。另外，请注意电路几乎运行无论频率如何，恒定平均功率。
真正的双线操作
