ICL7107电压表PCB套件包含Word下载.docx
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各1个
10uF
2个
2K精密可调电阻
1个
二极管
1N4148
2个
三极管9013
DH7107DP(兼容ICL7107)
1个LM35DZ
1个
TL431
LED数码管
4个
电源插座1个
可接USB口电源线1根
PCB板1块
一.基本电路图
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
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
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
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
-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
只
4u7
电容和
支
二极管,构成倍压整流电路,可以得到负电压供给
ICL7107
的
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
的第
脚,数码管应该对应分别显示
50.0,100.0,190.0
的数值,允许有
-3
个字的误差。
如果差别太大,可以微调一下
脚的电压。
7.比例读数:
把
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
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
引脚的元件数值,更换为
0.22uF,470K,0.047uF
阻容网络,并且把
脚基准调整到
1.000V
就可以使用在±
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。
四.实物图片
上图为PCB的正反两面照片
上图为成品的照片,取下7107IC,你会发现它底下可以安装包括LM35DZ等好多元件,这样的设计目的是为了让整个电路板显得更加整洁,而且可以起到良好的保护作用。
上图为根据基本电路图安装好后的成品通电后的效果(可以用套件带的USB电源线接电脑的USB口),很精确的显示室内温度,比如18.4度,还是精确到小数点后一位呢。
如果你有心,可以将左边闲置不用的数码管旋转180度后倒置成图中的样子,让它跟着度数后边显示摄氏温度标志,这样就是一个很完美的温度显示器了。
我们的照片是在光线比较强的条件下拍摄的,实际放到室内,能显示出来非常好的效果。
根据扩展电路的原理,如果你把剩余的元件找到并安装到PCB上,将可以接一节干电池就可以工作了,当然为了节省电力,扩展电路是间歇供电的。
比如,你可以调整它每隔1分钟显示5秒,这2个时间都是可通过调整元件的值来调整的。
你也可以着一个漂亮的相框,把这个电路放到里边,就变成一个真正的产品,或许你到市面上能见到类似的产品,不过价格绝对会在50元-100元之间,现在你只需要花很少的钱就可以做到了。
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