数字电压表电路ICL710.docx

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数字电压表电路ICL710

数字电压表电路ICL7107

ICL7107安装电压表头时的一些要点：

依照测量＝±来讲明。

1.识别引脚：

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。

也能够把芯片的缺口朝左放置，左下角也确实是第一脚了。

数字电压表电路ICL7107

ICL7107安装电压表头时的一些要点：

依照测量＝±来讲明。

1.识别引脚：

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。

也能够把芯片的缺口朝左放置，左下角也确实是第一脚了。

数字电压表电路ICL7107

ICL7107安装电压表头时的一些要点：

依照测量＝±来讲明。

1.识别引脚：

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。

也能够把芯片的缺口朝左放置，左下角也确实是第一脚了。

许多厂家会在第一脚隔壁打上一个小圆点作为标记。

明白了第一脚以后，依照反时针方向去走，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都以为正常，可是不能是正电压，也不能是零电压。

芯片第31引脚是信号输入引脚，能够输入±的电压。

在一开始，能够把它接地，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,47K,阻容网络，这三个元件属于芯片工作的积分网络，不能利用磁片电容。

芯片的33和34脚接的104电容也不能利用磁片电容。

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，通常利用情形下，这4个引脚都接地，在一些有特殊要求的应用中（例如测量电阻或比例测量），30脚或35脚就可能不接地而是依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：

负电压电源能够从电路外部直接利用7905等芯片来提供，可是这要求供电需要正负电源，通常采纳简单方式，利用一个+5V

供电就能够够解决问题。

比较经常使用的方式是利用ICL7660或NE555等电路来取得，如此需要增加硬件本钱。

咱们经常使用一只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（为了爱惜）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－为最好。

如此，在三极管的“C”极有放大的交流信号，把那个信号通过2只4u7电容和2支1N4148二极管，组成倍压整流电路，能够取得负电压供给ICL7107的26脚利用。

那个电压，最好是在－到－之间。

6.若是上面的所有连接和电压数值都是正常的，也没有“短路”或“开路”故障，那么，电路就应该能够正常工作了。

利用一个电位器和指针万用表的电阻X1档，咱们能够别离调整出50mV,100mV,190mV三种电压来，把它们依次输入到ICL7107的第31脚，数码管应该对应别离显示,,的数值，许诺有2－3个字的误差。

若是不同太大，能够微调一下36脚的电压。

7.比例读数：

把31脚与36脚短路，确实是把基准电压作为信号输入到芯片的信号端，这时，数码管显示的数值最好是，通常在－之间，越接近越好。

那个测试是看看芯片的比例读数转换情形，与基准电压具体是多少mV无关，也无法在外部进行调整那个读数。

若是差的太多，就需要改换芯片了。

也常常利用在±量程，这时，芯片27,28,29引脚的元件数值，改换为,470K,阻容网络，而且把36脚基准调整到就能够够利用在±量程了。

9.这种数字电压表头，被普遍应用在许多测量场合，它是进行模拟－数字转换的最大体，最简单而又最低价位的一个方式，是作为数字化测量的一种最大体的技术。

.....

ICL7107是一块应用超级普遍的集成电路。

它包括31/2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、逻辑操纵、显示驱动、自动调零功能等。

那个地址咱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.

数字电压表的几种经常使用的应用电路

　　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利用的一种大体测量工具有关数字电压表的书籍和应用已经超级普及了。

那个地址展现的一份由ICL7106A/D转换电路组成的数字电压表（数字面板表）电路，确实是一款最通用和最大体的电路。

与ICL7106相似的是ICL7107，前者利用LCD液晶显示，后者那么是驱动LED数码管作为显示，除此之外，二者的应用大体是相通的。

电路图中，仅仅利用一只DC9V电池，数字电压表就能够够正常利用了。

依照图示的元器件数值，该表头量程范围是±。

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，就能够够取得两种测量内容。

　　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，就能够够实现量程为±了。

更改的元器件具体位置和数值见以下图的28和29两只引脚：

　　在有了一只数字电压表（数字面板表）以后，依照下面的图示，给它配置一组分流电阻，就能够够实现多量程数字电流表，分档从±200uA到±20A。

可是要注意：

在利用20A大电流档的时候，不能再有开关来切换量程，应该专门配置一只测量插孔，以防烧毁切换开关。

　　与多量程电流表对应的是常常需要利用多量程电压表，依照以下图配置一组分压电阻，就能够够取得量程从±至±1000V的多量程电压表。

　　测量电阻与测量电流或电压一样重要，俗称“三用表”，利用数字电压表做成的多量程电阻表，采纳的是“比例法”测量，因此，它比起指针万用表的电阻测量来具有超级准确的精度，而且耗电很小，以下图示中所配置的一组电阻就叫“基准电阻”，确实是通过切换各个接点取得不同的基准电阻值，再由Vref电压与被测电阻上取得的Vin电压进行“比例读数”，当Vref＝Vin时，显示确实是Vin/Vref*1000=1000，依照需要点亮屏幕上的小数点，就能够够直接读出被测电阻的阻值来了。

　　在产品数字万用表中，为了节省本钱和简化电路，测量电流的分流电阻和测量电压的分压电阻和测量电阻的基准电阻往往确实是同一组电阻。

那个地址不讨论数字万用表的电路，仅仅是帮忙读者在单独需要利用某种功能时，能够有必然的参考作用。

　　以下图是一个最简单的10倍放大电路，运算放大器利用的是精度比较高的OP07，利用它，能够把0～200mV的电压放大到0～。

在利用的数字电压表量程为时，（例如ICL7135组成的41/2数字电压表，大体量程确实是。

）专门有效。

　　若是把它应用在大体量程为±的数字电压表上，就相当于把分辨力提高了10

倍，在一些测量领域中，传感器的信号往往感觉过小了，这时，能够考虑在数字电压表前面加上这种放大器来提高分辨力。

　　在电流或电压的测量中，常常遇见测量的并非是直流而是交流，这时，绝对不能够把交流信号直接输入到数字电压表去，必需先把被测的交流信号变成直流信号后，才能够送入数字电压表进行测量。

以下图确实是一个把交流信号转换成为直流信号的参考电路。

（说明：

更好的交流转换成为直流的电路是一种“真有效值”转换电路，可是由于其专用芯片价钱昂贵，多应用在一些高级场合。

）

　　本电路中，输入的是0～的交流信号，输出的是0～的直流信号，从信号幅度来看，并非要求电路进行任何放大，可是，正是电路本身具有的放大作用，才保证了其几乎没有损失地进行AC－DC

的信号转换。

因此，那个地址利用的是低功耗的高阻输入运算放大器，其不灵敏区仅仅只有2mV左右，在一般数字万用表中大量利用，电路大同小异。

　　在温度测量和其他物理及化学量的测量中，常常会显现“零点”的时候信号不是零的情形，这时，下面的“电桥输入”电路就被优先采纳了。

能够依照被测信号的特点，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再也不有接地址，作为一种典型的“差分”输入来利用了。

　　电桥输入电路的变种还能够延伸到下面的电路，这是一个把4～20mA电流转换为数字显示的电路。

它的零点确实是4mA而不是0mA。

当输入零点电流为4mA的时候，利用IN-上面成立起来的电压，抵消掉IN+由于4mA显现的无用信号，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，对数字电压表来讲，相当于差分输入电流为20-4=16mA，那个16mA在电阻上的压降，确实是数字电压表的最大输入信号。

这时，把数字电压表的基准电压调整到与16*＝1000mV相等，显示确实是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万万的，只要把握了一些最大体的应用，就能够够触类旁通地愈来愈熟练，熟就能够生巧，就能够依照您的构思去驾轻就熟地用好它！

　　2.尽管数字电压表的输入阻抗能够达到1000兆欧姆，可是，那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，万万不能把高于芯片供电电压的任何电压输入到电路中！

以避免造成损失或危险！

　　3.数字电压表（数字面板表）属于一种测量工具，其本身的好坏直接阻碍到测量结果，因此，上面所有例子中，其利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，最好能够利用%或%

精度的电阻。

电路中利用的电容器也要求利用一种俗称为CBB的电容，除各别地址之外，一样是不能利用瓷介电容的。

　　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需先把信号撤掉。

　　5.数字电压表（数字面板表）的利用和扩展应用，还必需专门好阅读产品供货商提供的说明书，万万不要急于送电利用它。

一.大体电路图

　　大体电路图包括上图中的电压表电路图和温度输出电路图，本套件能够依照此二图完束装配，只要按图一个一个元件焊接好就能够够显示电压或温度了。

大体电路图部份功能简练完整，超级方便改装成电流表，频率表，功率表，电阻表，电容表等专门的测试工具。

二.描述

　　1.识别引脚：

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。

也能够把芯片的缺口朝左放置，左下角也确实是第一脚了。

许多厂家会在第一脚隔壁打上一个小圆点作为标记。

明白了第一脚以后，依照反时针方向去走，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 ± 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 ,47K, 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,用做也行，主要是滤波），在正常工作时，三极管的“C”极电压为  －  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 － 到 － 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 ,, 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  ，通常在  －  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。

　　 也经常使用在 ± 量程，这时候，芯片 27,28,29 引脚的元件数值，更换为 ,470K, 阻容网络，并且把 36 脚基准调整到  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。

　　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份的元器件，若是实在买不到，咱们也能够帮您代买，可是本套件的PCB完全能够兼容扩展电路，也能够依照此图完束装配成功，装配完毕。

本套件除能够实现电压表和温度计的双重功能外，有了扩展电路后还能够直接利用一节干电池来供电，能够用它来每隔一段时刻显示一次温度，如此本套件确实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，你会发觉它底下能够安装包括LM35DZ等好多元件，如此的设计目的是为了让整个电路板显得加倍整洁，而且能够起到良好的爱惜作用。

　　上图为依照大体电路图安装好后的成品通电后的成效（能够用套件带的USB电源线接电脑的USB口），很精准的显示室内温度，比如度，仍是精准到小数点后一名呢。

若是你有心，能够将左侧闲置不用的数码管旋转１８０度后倒置成图中的样子，让它随着度数后边显示摄氏温度标志，如此确实是一个很完美的温度显示器了。

咱们的照片是在光线比较强的条件下拍照的，实际放到室内，能显示出来超级好的成效。

　　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。