lmx31系列包括lm131a／lm131，lm231a／lm231，lm331a／lm331等。这类集成芯片的性能价格比较高。lm131 ／2：31 ／331因内部具有新的温度补偿能隙基准电路，所以在整个工作温度范围内和电源电压低到4．0v时，也具有极高的精度，能满足100khz的u／f转换所需要的高速响应，精密定时电路具有低的偏置电流，高压输出可达40v，可防止ⅴ＋端的短路，输出可驱动3个ttl负载。这类器件常应用于a／d转换、精密f／u转换、长时间积分、线性频率调制和解调、数字系统、计算机应用系统等方面。

　　1．性能特）点

　　①最大线性度：0．01％。

　　②双电源或单电源工作（单电源可以在5y以下工作）。

　　③脉冲输出与所有逻辑形式兼容。

　　④最佳温度稳定性：最大值为±50×10ˉ＇z℃。

　　⑤小功耗：5v以下典型值为15mw。

　　⑥宽的动态范围：10khz满量程频率下最小值为100db。

　　⑦满量程频率范围：1hz～100khz。

　　2，内部结构与基本接法

　　如图所示为lm131／231／331内部结构和基本接法，如图⒋3－9所示为其简化图。

　　在图中，每当单稳态定时器触发产生一宽度为r，的等宽度脉冲时，s接通，电容c，充电。莎q结束后，s断开，c．经fi，放电，到放电电压等，再次触发单稳态触发器，这样反复循环，构成了自激振荡器。图中是恒定的c的充电电流随时增加而减小。

　　若在某一段时间内，计算其充电电荷平均值o，则

式中，t₀＝1．lr_tc_t，r_t，c_t为单稳态定时器的外接电阻和电容，典型工作状态为r_t＝6．8kω，

　　图ln131／231／333内部结构和基本接法

　　图lnl131／231／331内部结构和基本接法的简化图

　　，由内部基准电压源供给的1．90v参考电压和外接电阻／i，决定，，通常调节r_s的值，可调节转换增益。

　　3．u／f变换模式

　　如图所示为lmx31组成的u／f变换模式的基本电路。

　　在图中，电阻r_s由r_s1＝12kω和r_s2〓5kω电位器组成。r_s的作用是调节增益偏差和由r_l，r_t，c_t引起的偏差，以及校正输出频率。7脚上增加的r₁，c₁，其作用是提高精度。当元件取图示中的参数值时，如r₁＝100kω，c₁＝0．1uf等，可将0～10v输人电压信号变成10hz～10khz的输出频率信号。此电路的缺点是因1脚的输出阻抗使输出电流i随输人电压u_i变化而影响了其精度。

　　图lmx3l组成的u／f转换基本电路

　　为了改进上图电路的缺点，提高精度，可采用下图所示的电路。图下所示为lmx31组成的高精度u／f变换模式的变换电路。图下的电路与图上的电路的区别是增加了积分器（由a及其周围元件组成），因为是反相积分器，所以必须输人负极性的电压。积分器可选用集成运放lm308，ca3140，lf351b，lf356，ua741等，此电路中选用lm308。当lm308的输出电压超过lmx31的6脚的阈值电压（即u_x）时，开始定时周期。输入运放a的2脚的平均电流i正好等于u_i／r_i等。在此电路中，lmx31输入比较器的失调电压不影响u／f转换器的偏差和精度。此电路可采用双电源供电，也可采用单电源供电，有电源短路保护措施。此电路的优点是：对小信号有极好的精度，具有对输人信号任何变化的快速响应能力，其输出频率能精确．反映输入信号,快到两个输出脉冲的间隔也可进行测量，输出信号的线性度好，温度稳定性好，功耗低，通用性好，成本低等。

　　图lmx31组成的高精度u／f变换电路

　　4．f／u变换模式

　　如图所示为lmx31组成的f／u变换模式的基本电路。

　　如图所示为lmx31组成的f／u变换模式的精密电路。

　　在图中，求输出电压的公式为

　　lmx31系列包括lm131a／lm131，lm231a／lm231，lm331a／lm331等。这类集成芯片的性能价格比较高。lm131 ／2：31 ／331因内部具有新的温度补偿能隙基准电路，所以在整个工作温度范围内和电源电压低到4．0v时，也具有极高的精度，能满足100khz的u／f转换所需要的高速响应，精密定时电路具有低的偏置电流，高压输出可达40v，可防止ⅴ＋端的短路，输出可驱动3个ttl负载。这类器件常应用于a／d转换、精密f／u转换、长时间积分、线性频率调制和解调、数字系统、计算机应用系统等方面。

　　1．性能特）点

　　①最大线性度：0．01％。

　　②双电源或单电源工作（单电源可以在5y以下工作）。

　　③脉冲输出与所有逻辑形式兼容。

　　④最佳温度稳定性：最大值为±50×10ˉ＇z℃。

　　⑤小功耗：5v以下典型值为15mw。

　　⑥宽的动态范围：10khz满量程频率下最小值为100db。

　　⑦满量程频率范围：1hz～100khz。

　　2，内部结构与基本接法

　　如图所示为lm131／231／331内部结构和基本接法，如图⒋3－9所示为其简化图。

　　在图中，每当单稳态定时器触发产生一宽度为r，的等宽度脉冲时，s接通，电容c，充电。莎q结束后，s断开，c．经fi，放电，到放电电压等，再次触发单稳态触发器，这样反复循环，构成了自激振荡器。图中是恒定的c的充电电流随时增加而减小。

　　若在某一段时间内，计算其充电电荷平均值o，则

式中，t₀＝1．lr_tc_t，r_t，c_t为单稳态定时器的外接电阻和电容，典型工作状态为r_t＝6．8kω，

　　图ln131／231／333内部结构和基本接法

　　图lnl131／231／331内部结构和基本接法的简化图

　　，由内部基准电压源供给的1．90v参考电压和外接电阻／i，决定，，通常调节r_s的值，可调节转换增益。

　　3．u／f变换模式

　　如图所示为lmx31组成的u／f变换模式的基本电路。

　　在图中，电阻r_s由r_s1＝12kω和r_s2〓5kω电位器组成。r_s的作用是调节增益偏差和由r_l，r_t，c_t引起的偏差，以及校正输出频率。7脚上增加的r₁，c₁，其作用是提高精度。当元件取图示中的参数值时，如r₁＝100kω，c₁＝0．1uf等，可将0～10v输人电压信号变成10hz～10khz的输出频率信号。此电路的缺点是因1脚的输出阻抗使输出电流i随输人电压u_i变化而影响了其精度。

　　图lmx3l组成的u／f转换基本电路

　　为了改进上图电路的缺点，提高精度，可采用下图所示的电路。图下所示为lmx31组成的高精度u／f变换模式的变换电路。图下的电路与图上的电路的区别是增加了积分器（由a及其周围元件组成），因为是反相积分器，所以必须输人负极性的电压。积分器可选用集成运放lm308，ca3140，lf351b，lf356，ua741等，此电路中选用lm308。当lm308的输出电压超过lmx31的6脚的阈值电压（即u_x）时，开始定时周期。输入运放a的2脚的平均电流i正好等于u_i／r_i等。在此电路中，lmx31输入比较器的失调电压不影响u／f转换器的偏差和精度。此电路可采用双电源供电，也可采用单电源供电，有电源短路保护措施。此电路的优点是：对小信号有极好的精度，具有对输人信号任何变化的快速响应能力，其输出频率能精确．反映输入信号,快到两个输出脉冲的间隔也可进行测量，输出信号的线性度好，温度稳定性好，功耗低，通用性好，成本低等。

　　图lmx31组成的高精度u／f变换电路

　　4．f／u变换模式

　　如图所示为lmx31组成的f／u变换模式的基本电路。

　　如图所示为lmx31组成的f／u变换模式的精密电路。

　　在图中，求输出电压的公式为