VFC（电压-频率变换）电路是一种电子转换装置，它将输入电压信号转换为与之成比例的输出频率信号。这种电路在许多应用中都非常重要，特别是在数据采集系统、信号处理、通信系统以及自动控制等领域。VFC的核心原理是利用电压控制振荡器（VCO）的工作机制，通过改变输入电压来调整振荡器的频率。
VFC电路的基本结构通常包括积分器、电压比较器和自动复位开关电路三个主要部分。积分器的作用是将输入电压信号转换为时间间隔，而电压比较器则用于比较积分器的输出和一个固定的基准电压。当积分器的输出达到比较器的阈值时，它会触发自动复位开关电路，从而中断振荡周期并开始新的周期。这个过程不断重复，使得输出频率与输入电压之间形成对应关系。
如图5.8.1所示，一个简单的VFC电路由运算放大器构成。在没有外部输入信号ui（即ui=0）的情况下，电路可以作为一个方波发生器。振荡频率f0是由运放的内部特性决定的。当有输入电压ui时，运放的同相输入端的电压由输入信号vi和反馈电压Vuuo共同决定。如果ui增加，导致Vuuo降低，那么输出脉冲的频率会降低，因为积分器需要更长的时间才能达到比较器的阈值。反之，如果ui减小，Vuuo增加，积分器达到阈值的速度加快，输出脉冲的频率就会升高。因此，VFC电路实现了输入电压与输出频率之间的正比关系，即V/F变换。
VFC电路的性能取决于其组件的选择和设计。使用通用模拟集成电路构建的VFC电路具有良好的稳定性、高灵敏度和较小的非线性误差。而专用的模拟集成V/F转换器更是优化了这些特性，能够提供更精确的转换效果。在实际应用中，为了达到特定的需求，例如提高线性度、降低噪声或扩展工作范围，可能会对VFC电路进行微调或采用不同的复位方法和电路结构。
VFC（电压-频率变换）电路是一种至关重要的电子转换技术，它在信号处理和控制领域发挥着关键作用。通过电压到频率的转换，它可以将连续的电压信号转化为离散的频率信号，这在数据转换、信号分析和控制系统中有着广泛的应用。设计和优化VFC电路需要深入理解电路的工作原理和各个组成部分的功能，以确保在实际应用中的高效和精确。
