ICL7107數碼管顯示電壓電路

ID:108447 · 發表于 2016-3-11 21:24

一．各腳工能
1.辨認引腳：芯片的第一腳，是正放芯片，面對型號字符，然后，在芯片的左下方為第一腳。也可以把芯片的缺口朝左放置，左下角也就是第一腳了。許多廠家會在第一腳旁邊打上一個小圓點作為標記。知道了第一腳之后，按照反時針方向去走，依次是第 2 至第 40 引腳。（1 腳與 40 腳遙遙相對）。
2.牢記關鍵點的電壓：芯片第一腳是供電，正確電壓是 DC5V 。第 36 腳是基準電壓，正確數值需要用可調電阻調整成是 100mV，第 26 引腳是負電源引腳，正確電壓數值是負的，在－3V 至－5V 都認為正常，但是不能是正電壓，也不能是零電壓。芯片第 31 引腳是信號輸入引腳，可以輸入 ±199.9mV 的電壓。在一開始，可以把它接地，造成“0”信號輸入，以方便測試。
3.注意芯片 27,28,29 引腳的元件數值，它們是 0.22uF/224,47K,0.47uF/474, 阻容網絡，這三個元件屬于芯片工作的積分網絡，不能使用瓷片電容。芯片的 33 和 34 腳接的 104 電容也不能使用瓷片電容。推薦用聚丙烯(CBB)電容。
4.注意接地引腳：芯片的電源地是 21 腳，模擬地是 32 腳，信號地是 30 腳，基準地是 35 腳，通常使用情況下，這 4 個引腳都接地，在一些有特殊要求的應用中（例如測量電阻或者比例測量），30 腳或 35 腳就可能不接地而是按照需要接到其他電壓上。－－本文不討論特殊要求應用，需要的可以參考IC的技術規范書。
5.負電壓產生電路：負電壓電源可以從電路外部直接使用 7905 等芯片來提供，但是這要求供電需要正負電源，設計可以利用電路來產生負電壓來解決問題。比較常用的方法是利用 ICL7660 或者 NE555 等電路來得到，這樣需要增加硬件成本。我們用一只 NPN 三極管，兩只電阻，一個電感來進行信號放大，把芯片 38 腳的振蕩信號串接一個 20K －56K 的電阻連接到三極管“B”極，在三極管“C”極串接一個電阻（為了保護）和一個電感L（提高交流放大倍數,L的參數是2.2mh,用0.39mh做也行，主要是濾波），在正常工作時，三極管的“C”極電壓為 2.4V － 2.8V 為最好。這樣，在三極管的“C”極有放大的交流信號，把這個信號通過 2 只 4u7 電容和 2 支 1N4148 二極管，構成倍壓整流電路，可以得到負電壓供給 ICL7107 的 26 腳使用。這個電壓，最好是在－3.2V 到－4.2V 之間，如果實際測試不對，可以調整三極管周邊電阻或者更換其他放大倍數的三極管。
6.如果上面的所有連接和電壓數值都是正常的，也沒有“短路”或者“開路”故障，那么，電路就應該可以正常工作了。利用一個電位器和指針萬用表的電阻 X1 檔，我們可以分別調整出 50mV,100mV,190 mV 三種電壓來，把它們依次輸入到 ICL7107 的第 31 腳，數碼管應該對應分別顯示 50.0,100.0,190.0 的數值，允許有 2 －3 個字的誤差。如果差別太大，可以微調一下 36 腳的電壓。
7.比例讀數：把 31 腳與 36 腳短路，就是把基準電壓作為信號輸入到芯片的信號端，這時候，數碼管顯示的數值最好是 100.0 ，通常在 99.7 － 100.3 之間，越接近 100.0 越好。這個測試是看看芯片的比例讀數轉換情況，與基準電壓具體是多少mV 無關，也無法在外部進行調整這個讀數。如果差的太多，就需要更換芯片了。
8.ICL7107 也經常使用在 ±1.999V 量程，這時候，芯片 27,28,29 引腳的元件數值，更換為 0.22uF,470K,0.047uF 阻容網絡，并且把 36 腳基準調整到 1.000V 就可以使用在±1.999V 量程了。
9.這種數字電壓表頭，被廣泛應用在許多測量場合，它是進行模擬－數字轉換的最基本，最簡單而又最低價位的一個方法，是作為數字化測量的一種最基本的技能。
10.ICL7107輸出的千位數、百位數、十位數、個位數這段驅動信號直接連接到四個共陽極LED數碼管，其中千位數碼管LED4之：“b”段和“c”段都由ICL7107的PIN19“bc4”驅動；“g段”由ICL7107的pin20極性顯示端POL驅動，用來顯示負號。
ICL7107引腳功能及主要電氣參數：
V＋和V-分別為電源的正極和負極，
au-gu,aT-gT,aH-gH：分別為個位、十位、百位筆畫的驅動信號，依次接個位、十位、百位LED顯示器的相應筆畫電極。
Bck：千位筆畫驅動信號。接千位LEO顯示器的相應的筆畫電極。 PM：液晶顯示器背面公共電極的驅動端，簡稱背電極。

Oscl-OSc3 ：時鐘振蕩器的引出端，外接阻容或石英晶體組成的振蕩器。第38腳至第40腳電容量的選擇是根據下列公式來決定： Fosl = 0.45/RC
COM ：模擬信號公共端，簡稱“模擬地”，使用時一般與輸入信號的負端以及基準電壓的負極相連。 TEST ：測試端，該端經過500歐姆電阻接至邏輯電路的公共地，故也稱“邏輯地”或“數字地”。 VREF＋ VREF- ：基準電壓正負端。 CREF：外接基準電容端。
INT：27是一個積分電容器，必須選擇溫度系數小不致使積分器的輸入電壓產生漂移現象的元件 IN＋和IN- ：模擬量輸入端，分別接輸入信號的正端和負端。
AZ：積分器和比較器的反向輸入端，接自動調零電容CAz 。如果應用在200mV滿刻度的場合是使用0.47μF，而2V滿刻度是0.047μF。
BUF：緩沖放大器輸出端，接積分電阻Rint。其輸出級的無功電流( idling current )是100μA，而緩沖器與積分器能夠供給20μA的驅動電流，從此腳接一個Rint至積分電容器，其值在滿刻度200mV時選用47K，而2V滿刻度則使用470K。 ICL7107主要參數：電源電壓
ICL7107 V+ to GND 6V 溫度范圍 0℃ to 70℃
ICL7107 V- to GND -9V 熱電阻 PDIP封裝 qJA(℃/W) 50 MQFP封裝 80
模擬輸入電壓 V+ to V- 最大結溫 150℃ 參考輸入電壓 V+ to V- 最高儲存溫度范圍 -65℃ to 150℃ 時鐘輸入 GND to V+
其振蕩周期Tc=2RCIn1.5=2.2RC 。

ICL7107電路圖下載：

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