ICL7107的设计应用的设计应用:(一〕(一〕ICL7107的介绍的介绍 ICL7107是高性能、低功耗的三位半A/D转换电路,包含七段译码器、显示驱动器、参考源和时钟系统可以直接驱动LED数码管,是一块应用非常广泛的集成电路 ICL7107将高精度、通用性和真正的低成本很好地结合在一起,它有低于10μV的自动校零功能,零漂小于1μV/oC,低于10pA的输入电流,极性转换误差小于一个字管脚排列管脚排列第1引脚:正电源,DC+6V第26引脚:负电源DC-9V第21引脚:电源地第2~20、22~25引脚:数字部分第27~40引脚:模拟部分其中第27引脚:积分器第28引脚:缓冲放大器的输出端,接积 分电容CINT 第29引脚:积分比较器的反相输入端, 外接自动调零端第30、31引脚:信号地和信号正端第32引脚:模拟地第35、36引脚:基准地和基准电压正端第37引脚:数字地,与V+短接进行测试第38~40引脚:时钟振荡的引出端,外 阻容元件或石英晶体组 成振荡器:参数选用参数选用::元器件选择说明元器件选择说明1.积分电阻积分电阻 缓冲放大器和积分器都带有甲类输出放大器,静态电流均为缓冲放大器和积分器都带有甲类输出放大器,静态电流均为100μA左右。
左右输出为输出为4μA时的非线性度很小,可忽略不计积分电阻必须足够大,以使在时的非线性度很小,可忽略不计积分电阻必须足够大,以使在整个输入信号范围内的积分电流都落在这个现行都很好的区间同时积分电整个输入信号范围内的积分电流都落在这个现行都很好的区间同时积分电流又必须大到印刷板上的漏电流可以忽略对于流又必须大到印刷板上的漏电流可以忽略对于2V的满量程,的满量程,470kΩ是最优是最优的,满量程为的,满量程为200mV时,可选用时,可选用47kΩ2.积分电容积分电容 积分电容的选择须使得最大电压摆幅不达到积分器输出电压的最大饱和积分电容的选择须使得最大电压摆幅不达到积分器输出电压的最大饱和摆幅,(约比电源和地底摆幅,(约比电源和地底0.3V和高和高0.3V)当ICL7107的模拟公共端用作参的模拟公共端用作参考点时,积分器输出满量程标称为考点时,积分器输出满量程标称为2V时最佳,当时最佳,当ICL7107用用+5V电源供电,电源供电,模拟公共端接地时,模拟公共端接地时,±3.5V至至+4V的标称输出摆幅为最好在每秒的标称输出摆幅为最好在每秒3个读数时个读数时〔时钟频率为〔时钟频率为48KHz),),ClNT的标称值分别为的标称值分别为0.22μF和和0.10μF。
当然,在当然,在使用不同的振荡频率时,该电容的值也要往相反的方向进行修正,以保持同使用不同的振荡频率时,该电容的值也要往相反的方向进行修正,以保持同样的输出摆幅样的输出摆幅 选择积分电容的另一个要求是其漏电要小,以减少翻转误差较适合的选择积分电容的另一个要求是其漏电要小,以减少翻转误差较适合的电容是聚丙烯电容,它的漏电几乎可完全忽略,而成本又很低电容是聚丙烯电容,它的漏电几乎可完全忽略,而成本又很低3.自动校零电容自动校零电容 自动校零电容的大小对系统的噪声会有些影响在自动校零电容的大小对系统的噪声会有些影响在200mV满量程时,满量程时,噪声显得很重要噪声显得很重要200mV满量程时,推荐使用满量程时,推荐使用0.47μF电容,这样,噪声在电容,这样,噪声在合理的范围内,同时,也加快了过载时的恢复速度合理的范围内,同时,也加快了过载时的恢复速度2V时,推荐使用时,推荐使用0.047μF4.参考电容参考电容 在绝大多数使用场合下,在绝大多数使用场合下,0.1μF的电容效果最好然而,当存在较大的的电容效果最好然而,当存在较大的共模电压〔即共模电压〔即REF LO管脚未与模拟公共端连接〕和使用管脚未与模拟公共端连接〕和使用200mV的满量程的满量程时,可选用较大的电容,以防止产生翻转误差。
一般地,时,可选用较大的电容,以防止产生翻转误差一般地,1μF的电容在这种的电容在这种情况下可将翻转误差控制在情况下可将翻转误差控制在0.5个显示字范围之内个显示字范围之内5.振荡器元件振荡器元件 在所有的频率范围内,推荐使用在所有的频率范围内,推荐使用100kΩ的震荡电阻,振荡电容的值用的震荡电阻,振荡电容的值用f =0.45/RC推算在48KHz的振荡频率时,的振荡频率时,C=100pF6.参考电压参考电压 产生满量程读书只输出所需的模拟输入电压为产生满量程读书只输出所需的模拟输入电压为Vin=2VREF,这样,对,这样,对于于200mV和和2V量程,量程,VREF 应分别为应分别为100mV和和1V :典型应用和测试电路典型应用和测试电路ICL7107测试线路和典型应用线路〔200mV满量程):(二〕(二〕ICL7107应用应用——数字电压表数字电压表满量程满量程200mV数字电压表数字电压表:ICL7107与数码管接法与数码管接法双位共阳数码管引脚图第一个数码管〔小数和个位):a1~g1分别接7107的A1~G1〔小数位)a2~g2分别接7107的A2~G2〔个位)DP2接7107的GND〔小数点)第二个数码管〔十位、百位和负号)a1~g1分别接7107的A3~G3〔十位)a2、c2接7107的AB4〔百位1)g2接7107的POL〔负号):负电压产生电路负电压产生电路1.模拟方法2.利用ICL7660电路得到利用ICL7660产生-5V负电源:本卷须知本卷须知1.积分电容和参考电容不能使用瓷片电容,尽量采用聚丙烯电容。
2.电源地、模拟地、信号地和基准地,通常情况下都接地3. 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4.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 :电路扩展电路扩展满量程2V电压表积分电阻改为470KΩ调零电容改为0.047μF:。