ICL7017数字电压表电路

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数字电压表电路ICL7107

ICL7107 安装电压表头时的一些要点:按照测量=±199.9mV 来说明。

1.辨认引脚:芯片的第一脚,是正放芯片,面对型号字符,然后,在芯片的左下方为第一脚。

也可以把芯片的缺口朝左放置,左下角也就是第一脚了。

许多厂家会在第一脚旁边打上一个小圆点作为标记。

知道了第一脚之后,按照反时针方向去走,依次是第 2 至第 40 引脚。(1 脚与 40 脚遥

遥相对)。

2.牢记关键点的电压:芯片第一脚是供电,正确电压是 DC5V 。第 36 脚是基准电压,正确数值是 100mV,第 26 引脚是负电源引脚,正确电压数值是负的,在 -3V 至 -5V 都认为正常,但是不能是正电压,也不能是零电压。芯片第 31 引脚是信号输入引脚,可以输入 ±199.9mV 的电压。在一开始,可以把它接地,造成“0”信号输入,以方便测试。

3.注意芯片 27,28,29 引脚的元件数值,它们是 0.22uF,47K,0.47uF 阻容网络,这三个元件属于芯片工作的积分网络,不能使用磁片电容。芯片的 33 和 34 脚接的 104 电容也不能使用磁片电容。

4.注意接地引脚:芯片的电源地是 21 脚,模拟地是 32 脚,信号地是 30 脚,基准地是 35 脚,通常使用情况下,这 4 个引脚都接地,在一些有特殊要求的应用中(例如测量电阻或者比例测量),30 脚或 35 脚就可能不接地而是按照需要接到其他电压上。-- 本文不讨论特殊要求应用。

5.负电压产生电路:负电压电源可以从电路外部直接使用 7905 等芯片来提供,但是这要求供电需要正负电源,通常采用简单方法,利用一个 +5V 供电就可以解决问题。比较常用的方法是利用 ICL7660 或者 NE555 等电路来得到,这样需要增加硬件成本。我们常用一只 NPN 三极管,两只电阻,一个电感来进行信号放大,把芯片 38 脚的振荡信号串接一个 20K -56K 的电阻连接到三极管“B”极,在三极管“C”极串接一个电阻(为了保护)和一个电感(提高交流放大倍数),在正常工作时,三极管的“C”极电压为 2.4V - 2.8V

为最好。这样,在三极管的“C”极有放大的交流信号,把这个信号通过 2 只 4u7 电容和 2 支 1N4148 二极管,构成倍压整流电路,可以得到负电压供给 ICL7107 的 26 脚使用。这个电压,最好是在 -3.2V 到 -4.2V 之间。

6.如果上面的所有连接和电压数值都是正常的,也没有“短路”或者“开路”故障,那么,电路就应该可以正常工作了。利用一个电位器和指针万用表的电阻 X1 档,我们可以分别调整出 50mV,100mV,190 mV 三种电压来,把它们依次输入到 ICL7107 的第 31 脚,数码管应该对应分别显示 50.0,100.0,190.0 的数值,允许有 2 -3 个字的误差。如果差别太大,可以微调一下 36 脚的电压。

7.比例读数:把 31 脚与 36 脚短路,就是把基准电压作为信号输入到芯片的信号端,这时候,数码管显示的数值最好是 100.0 ,通常在 99.7 - 100.3 之间,越接近 100.0 越好。这个测试是看看芯片的比例读数转换情况,与基准电压具体是多少 mV 无关,也无法在外部进行调整这个读数。如果差的太多,就需要更换芯片了。

8.ICL7107 也经常使用在 ±1.999V 量程,这时候,芯片 27,28,29 引脚的元件数值,更换为 0.22uF,470K,0.047uF 阻容网络,并且把 36 脚基准调整到 1.000V 就可以使用在±1.999V 量程了。

9.这种数字电压表头,被广泛应用在许多测量场合,它是进行模拟-数字转换的最基本,最简单而又最低价位的一个方法,是作为数字化测量的一种最基本的技能。

数字电压表电路ICL7107

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ICL7107 安装电压表头时的一些要点:按照测量=±199.9mV 来说明。

1.辨认引脚:芯片的第一脚,是正放芯片,面对型号字符,然后,在芯片的左下方为第一脚。

也可以把芯片的缺口朝左放置,左下角也就是第一脚了。

许多厂家会在第一脚旁边打上一个小圆点作为标记。

知道了第一脚之后,按照反时针方向去走,依次是第 2 至第 40 引脚。(1 脚与 40 脚遥遥相对)。

2.牢记关键点的电压:芯片第一脚是供电,正确电压是 DC5V 。第 36 脚是基准电压,正确数值是 100mV,第 26 引脚是负电源引脚,正确电压数值是负的,在 -3V 至 -5V 都认为正常,但是不能是正电压,也不能是零电压。芯片第 31 引脚是信号输入引脚,可以输入 ±199.9mV 的电压。在一开始,可以把它接地,造成“0”信号输入,以方便测试。

3.注意芯片 27,28,29 引脚的元件数值,它们是 0.22uF,47K,0.47uF 阻容网络,这三个元件属于芯片工作的积分网络,不能使用磁片电容。芯片的 33 和 34 脚接的 104 电容也不能使用磁片电容。

4.注意接地引脚:芯片的电源地是 21 脚,模拟地是 32 脚,信号地是 30 脚,基准地是 35 脚,通常使用情况下,这 4 个引脚都接地,在一些有特殊要求的应用中(例如测量电阻或者比例测量),30 脚或 35 脚就可能不接地而是按照需要接到其他电压上。-- 本文不讨论特殊要求应用。

5.负电压产生电路:负电压电源可以从电路外部直接使用 7905 等芯片来提供,但是这要求供电需要正负电源,通常采用简单方法,利用一个 +5V 供电就可以解决问题。比较常用的方法是利用 ICL7660 或者 NE555 等电路来得到,这样需要增加硬件成本。我们常用一只 NPN 三极管,两只电阻,一个电感来进行信号放大,把芯片 38 脚的振荡信号串接一个 20K -56K 的电阻连接到三极管“B”极,在三极管“C”极串接一个电阻(为了保护)和一个电感(提高交流放大倍数),在正常工作时,三极管的“C”极电压为 2.4V - 2.8V 为最好。这样,在三极管的“C”极有放大的交流信号,把这个信号通过 2 只 4u7 电容和

2 支 1N4148 二极管,构成倍压整流电路,可以得到负电压供给 ICL7107 的 26 脚使用。这个电压,最好是在 -3.2V 到 -4.2V 之间。

6.如果上面的所有连接和电压数值都是正常的,也没有“短路”或者“开路”故障,那么,电路就应该可以正常工作了。利用一个电位器和指针万用表的电阻 X1 档,我们可以分别调整出 50mV,100mV,190 mV 三种电压来,把它们依次输入到 ICL7107 的第 31 脚,数码管应该对应分别显示 50.0,100.0,190.0 的数值,允许有 2 -3 个字的误差。如果差别太大,可以微调一下 36 脚的电压。

7.比例读数:把 31 脚与 36 脚短路,就是把基准电压作为信号输入到芯片的信号端,这时候,数码管显示的数值最好是 100.0 ,通常在 99.7 - 100.3 之间,越接近 100.0 越好。这个测试是看看芯片的比例读数转换情况,与基准电压具体是多少 mV 无关,也无法在外部进行调整这个读数。如果差的太多,就需要更换芯片了。

8.ICL7107 也经常使用在 ±1.999V 量程,这时候,芯片 27,28,29 引脚的元件数值,更换为 0.22uF,470K,0.047uF 阻容网络,并且把 36 脚基准调整到 1.000V 就可以使用在±1.999V 量程了。

9.这种数字电压表头,被广泛应用在许多测量场合,它是进行模拟-数字转换的最基本,最简单而又最低价位的一个方法,是作为数字化测量的一种最基本的技能。

ICL7107是一块应用非常广泛的集成电路。它包含3 1/2位数字A/D转换器,可直接驱动LED数码管,内部设有参考电压、独立模拟开关、逻辑控制、显示驱动、自动调零功能等。这里我们介绍一种她的典型应用电路--数字电压表的制作。其电路如附图。

制作时,数字显示用的数码管为共阳型,2K可调电阻最好选用多圈电阻,分压电阻选用误差较小的金属膜电阻,其它器件选用正品即可。该电路稍加改造,还可演变出很多电路,如数显电流表、数显温度计等.

数字电压表的几种常用的应用电路

数字电压表(数字面板表)是当前电子、电工、仪器、仪表和测量领域大量使用的一种基本测量工具有关数字电压表的书籍和应用已经非常普及了。这里展示的一份由 ICL7106 A/D 转换电路组成的数字电压表(数字面板表)电路,就是一款最通用和最基本的电路。

与 ICL7106 相似的是 ICL7107 ,前者使用 LCD 液晶显示,后者则是驱动 LED 数码管作为显示,除此之外,两者的应用基本是相通的。

电路图中,仅仅使用一只 DC9V 电池,数字电压表就可以正常使用了。按照图示的元器件

数值,该表头量程范围是±200.0mV。当需要测量 ±200mV 的电压时,信号从 V-IN 端输入,当需要测量 ±200mA 的电流时,信号从 A-IN 端输入,不需要加接任何转换开关,就可以得到两种测量内容。

也有许多场合,希望数字电压表(数字面板表)的量程大一些,那么,只需要更改 2 只元器件的数值,就可以实现量程为 ±2.000V 了。更改的元器件具体位置和数值见下图的 28 和 29 两只引脚:

在温度测量和其他物理及化学量的测量中,经常会出现“零点”的时候信号不是零的情况,这时候,下面的“电桥输入”电路就被优先采用了。可以根据被测信号的特点,用传感器替换电桥回路中的某一个电阻元件。数字电压表的两个输入端也不再有接地点,作为一种典型的“差分”输入来使用了。

电桥输入电路的变种还可以延伸到下面的电路,这是一个把 4~20mA 电流转换为数字显示的电路。它的零点就是 4mA 而不是 0mA 。当输入零点电流为 4 mA 的时候,利用 IN- 上面建立起来的电压,抵消掉 IN+ 由于 4mA 出现的无用信号,使得数字电压表差

分输入=0,就实现了 4mA 输入时显示为 0 的要求。随着信号的继续增大,例如到了 20mA ,对数字电压表来说,相当于差分输入电流为 20-4=16mA ,这个 16mA 在 62.5R 电阻上的压降,就是数字电压表的最大输入信号。这时候,把数字电压表的基准电压调整到与 16*62.5=1000mV 相等,显示就是 1000 个字!

应用提示:

1.数字电压表(数字面板表)的具体应用电路是何止千万的,只要掌握了一些最基本的应用,就可以举一反三地越来越熟练,熟就能生巧,就能按照您的构思去得心应手地用好它!

2.尽管数字电压表的输入阻抗可以达到 1000 兆欧姆,但是,这个阻抗仅仅是对输入信号而言的,与通常电力系统泛称的“绝缘电阻”有着天壤之别!因此,千万不能把高于芯片供电电压的任何电压输入到电路中!以免造成损失或者危险!

3.数字电压表(数字面板表)属于一种测量工具,其本身的好坏直接影响到测量结果,因此,上面所有例子中,其使用的电阻要求精度均不能低于 1% ,在分流、分压和标准电阻链中,最好能够使用 0.5% 或者 0.1% 精度的电阻。电路中使用的电容器也要求使用一种俗称为 CBB 的电容,除各别地方之外,一般是不能使用瓷介电容的。

4.不要在电路本身没有送上工作电源的时候就加上信号,这很容易损坏芯片。断掉工作电源前也必须先把信号撤掉。

5.数字电压表(数字面板表)的使用和扩展应用,还必须很好阅读产品供货商提供的说明书,千万不要急于送电使用它。 一.基本电路图

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基本电路图包含上图中的电压表电路图和温度输出电路图,本套件可以根据此二图完整装配,只要按图一个一个元件焊接好就可以显示电压或者温度了。基本电路图部分功能简洁完整,非常方便改装成电流表,频率表,功率表,电阻表,电容表等专门的测试工具。 二.描述

1.辨认引脚:芯片的第一脚,是正放芯片,面对型号字符,然后,在芯片的左下方为第一脚。也可以把芯片的缺口朝左放置,左下角也就是第一脚了。许多厂家会在第一脚旁边打上一个小圆点作为标记。知道了第一脚之后,按照反时针方向去走,依次是第 2 至第 40 引脚。(1 脚与 40 脚遥遥相对)。

2.牢记关键点的电压:芯片第一脚是供电,正确电压是 DC5V 。第 36 脚是基准电压,正确数值需要用可调电阻调整成是 100mV,第 26 引脚是负电源引脚,正确电压数值是负

的,在 -3V 至 -5V 都认为正常,但是不能是正电压,也不能是零电压。芯片第 31 引脚是信号输入引脚,可以输入 ±199.9mV 的电压。在一开始,可以把它接地,造成“0”信号输入,以方便测试。

3.注意芯片 27,28,29 引脚的元件数值,它们是 0.22uF,47K,0.47uF 阻容网络,这三个元件属于芯片工作的积分网络,不能使用瓷片电容。芯片的 33 和 34 脚接的 104 电容也不能使用瓷片电容。推荐用聚丙烯(CBB)电容。

4.注意接地引脚:芯片的电源地是 21 脚,模拟地是 32 脚,信号地是 30 脚,基准地是 35 脚,通常使用情况下,这 4 个引脚都接地,在一些有特殊要求的应用中(例如测量电阻或者比例测量),30 脚或 35 脚就可能不接地而是按照需要接到其他电压上。-- 本文不讨论特殊要求应用,需要的可以参考IC的技术规范书。

5.负电压产生电路:负电压电源可以从电路外部直接使用 7905 等芯片来提供,但是这要求供电需要正负电源,设计可以利用电路来产生负电压来解决问题。比较常用的方法是利用 ICL7660 或者 NE555 等电路来得到,这样需要增加硬件成本。我们用一只 NPN 三极管,两只电阻,一个电感来进行信号放大,把芯片 38 脚的振荡信号串接一个 20K -56K 的电阻连接到三极管“B”极,在三极管“C”极串接一个电阻(为了保护)和一个电感L(提高交流放大倍数,L的参数是2.2mh,用0.39mh做也行,主要是滤波),在正常工作时,三极管的“C”极电压为 2.4V - 2.8V 为最好。这样,在三极管的“C”极有放大的交流信号,把这个信号通过 2 只 4u7 电容和 2 支 1N4148 二极管,构成倍压整流电路,可以得到负电压供给 ICL7107 的 26 脚使用。这个电压,最好是在 -3.2V 到 -4.2V 之间,如果实际测试不对,可以调整三极管周边电阻或者更换其他放大倍数的三极管。 6.如果上面的所有连接和电压数值都是正常的,也没有“短路”或者“开路”故障,那么,电路就应该可以正常工作了。利用一个电位器和指针万用表的电阻 X1 档,我们可以

分别调整出 50mV,100mV,190 mV 三种电压来,把它们依次输入到 ICL7107 的第 31 脚,数码管应该对应分别显示 50.0,100.0,190.0 的数值,允许有 2 -3 个字的误差。如果差别太大,可以微调一下 36 脚的电压。

7.比例读数:把 31 脚与 36 脚短路,就是把基准电压作为信号输入到芯片的信号端,这时候,数码管显示的数值最好是 100.0 ,通常在 99.7 - 100.3 之间,越接近 100.0 越好。这个测试是看看芯片的比例读数转换情况,与基准电压具体是多少mV 无关,也无法在外部进行调整这个读数。如果差的太多,就需要更换芯片了。

8.ICL7107 也经常使用在 ±1.999V 量程,这时候,芯片 27,28,29 引脚的元件数值,更换为 0.22uF,470K,0.047uF 阻容网络,并且把 36 脚基准调整到 1.000V 就可以使用在±1.999V 量程了。

9.这种数字电压表头,被广泛应用在许多测量场合,它是进行模拟-数字转换的最基本,最简单而又最低价位的一个方法,是作为数字化测量的一种最基本的技能。

10.ICL7107输出的千位数、百位数、十位数、个位数这段驱动信号直接连接到四个共阳极LED数码管,其中千位数码管LED4之:“b”段和 “c”段都由ICL7107的PIN19“bc4”驱动;“g段”由ICL7107的pin20极性显示端POL驱动,用来显示负号。

三.扩展电路

扩展电路为图中的电池间歇供电电路,本套件不提供拓展电路部分的元器件,如果实在买不到,我们也可以帮您代买,但是本套件的PCB完全可以兼容扩展电路,也可以根据此图完整装配成功,装配完毕。本套件除了可以实现电压表和温度计的双重功能外,有了扩展电路后还可以直接使用一节干电池来供电,可以用它来每隔一段时间显示一次温度,这样本套件就是一个单独功能的室内温度计了。

作为室内温度显示器的商品,实际不需要它24小时不间断显示,毕竟温度不是每秒都在变化,这样可以做到每隔5分钟显示5秒钟温度,这样做的目的除了节省电源,还可以做到ICL7107的温度不至于升高很多,因为它是间歇工作的,也就不会因为ICL7107温度升高而影响LM35的探测。

扩展电路的工作原理很简单,包括CD4060的振荡分频和CD4077的延时功能。其中CD4060部分决定了间歇周期,CD4077部分决定了每周期内的供电控制时间。

作为室内温度显示器的商品,实际不需要它24小时不间断显示,毕竟温度不是每秒都在变化,这样可以做到每隔5分钟显示5秒钟温度,这样做的目的除了节省电源,还可以做到ICL7107的温度不至于升高很多,因为它是间歇工作的,也就不会因为ICL7107温度升高而影响LM35的探测。

扩展电路的工作原理很简单,包括CD4060的振荡分频和CD4077的延时功能。其中CD4060部分决定了间歇周期,CD4077部分决定了每周期内的供电控制时间。

本文来源:https://www.bwwdw.com/article/hqhh.html

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