公共端电压VCOM
偏置于Vi和V-之间
VcomM/+-2.8V
V+与V-间的电压差小于6.8V时，失去稳压功能；若Vcom被拉低至低于V+至V-间的一半，贝UVcom电路关闭
ICL7106的供电：
单电源9V
V+与V之差为9V,部分的供电由内部产生，VGND-V+-4.5V
ICL7106显示：
LCD
类型：
由数字逻辑部分的电压摆动直接驱动
ICL7107的供电：
双电源土5.0V
V+与GND之间为+5V;V-与GND之间为-5V;数字逻辑电路和LED的驱动电压为V+与GND之间的电压
ICL7107显示：
LED
类型：
未编码的共阳LED数码管
QQ0®
-199.9<
E2ICL71C7侧试线路和典塑应用践路（20Dmw#量程）
功能说明
1•模拟部分
图3表示ICL7106和ICL7107的模拟部分。
每个测量周期分为三个阶段，它们分别是
1）自动校零阶段（A〜Z）
2）信号积分阶段（INT）
3）反向积分阶段（DE）
2•自动校零阶段
在自动校零阶段做三件事。
1内部高端输入和低端输入与外部管脚脱开，在内部与模拟公共管脚短接。
2参考电容充电到参考电压值。
3围绕整个系统形成一个闭合回路，对自动校零电容Caz充电，补偿缓冲放大器、积分器和比较器的失调电压。
由于比较器包含在回路中，因此自动校零的精度仅受限于系统噪声。
任何情况下，折合到输入端的失调电压小于10训。
3•信号积分阶段
在信号积分阶段，自动校零回路断开，内部断接点也脱开，内部高端输入和低端输入于外部管脚连接。
转换器
将INHI和INLO之间输入的差动输入电压进行一固定时间的积分，此差动输入电压可以在一个很宽的固定范围内：
与正负电源的各为1V之内。
另一方面，若该输入信号相对于转换器的电源电压没有回转，可将INLO连接到模拟公
共端上，以建立正确的共模电压。
在此积分阶段的最后，积分信号的极性也已经确定了。
4.反向积分阶段
最后一个阶段是反向积分阶段。
低端输入在芯片内部连接到公共输入端，高端输入通过先前已充电的参考电容进行连接，内部电路能使电容的极性正确地连接以确保积分器的输入能回零。
积分器的输出回零的时间正比于输入
信号的大小。
对应的数字输出为：
显示值=1000X（Vin/Vref）。
5.差动输入
输入端能承受输入放大器允许的共模电压范围内的差动电压，即在比正电源低0.5V和比负电源高1V的范围。
在此范围内，电路有86dB的共模抑制比。
然而必须注意的是积分器的输出不能进入饱和区，一种最坏的情况可能是在输入端有一接近满量程的负向差动电压，同时又有一个较大的共模正向电压，负向的差动电压使得积分器的输出向正方向走，而此时积分器输出的正向摆幅又被正向共模电压所挤占；在这种严格的应用条件下，可适当的牺牲
一些精度，将积分器输出电压摆幅降低到低于所推荐的2V满量程。
积分器的输出可在比正电源低0.3V或比负电源
高0.3V的范围内摆动而不影响线性度。
6.差动参考源
参考电压能够在转换器的电源电压范围内的任意位置产生。
共模误差的主要来源是翻转电压，这是由于参考电容对其接点上的分布电容充电或放电而造成的。
如果有一个较大的共模电压，在正电压输入下进行反向积分时，参考电容会得以充电（电压增加）；反之，在负电压输入下进行反向积分时，参考电容会失去电荷。
这种由于正负输入电压而在参考电容上造成的电压差异会导致翻转误差。
然而通过选择参考电容，使得它比分布电容大许多，则最坏情况下的误差可以控制在0.5个显示字之内。
（参见元件值选用表）
7.模拟公共端
此管脚主要是在为电池供电的应用场合（ICL7106）或输入信号相对于供电电源是浮动的系统中建立一个公共电
压而设置的。
COMMON管脚设置的电压比正电源约低2.8V,这样的选择能使电池电压低至接近6V时仍能工作。
然
而，此模拟公共端有一些参考电压的特征。
只有当总的供电电压足够高使得稳压管能工作时（>7V）,此公共点的电
压才有较低的电压系数（0.001%/V）和较低的输入阻抗（~15Q）,典型情况下温度系数小于80ppm/C。
另外，片上参考源的一些不足也必须充分予以重视。
在ICL7107中，由于驱动LED数码管而导致的内部发热会
使性能下降。
由于塑封的热阻比陶瓷的大，因此塑封电路比瓷封电路在这方面的性能要差，由于参考源的温度系数、片上功耗和封装的热阻等原因，会使接近满量程的噪声从25^Vp-p上升到80^Vp-po另外，高功耗（例如显示值为1000,
二十段显示）与低功耗（例如显示值为1111，八段显示）使得线性度之差会达到一个字，甚至更多。
参考源有正温
度系数的电路在量程溢出时会多出几个字。
这是因为溢出时三个低位数字均不显示，而处于低功耗状态。
相似的,参考源为负温度系数的电路会在溢出和非溢出读值之间来回交替变化。
这是由于芯片不断被加热和冷却的结果。
所有这些问题在使用外部参考源时自然就解决了。
ICL7106由于功耗很小，可以忽略，基本上没有上述这些问题。
在两种电路的应用中，都可以方便的加上外部参考源，见图4.
图4,来旳外音降顼的连揍方法
8•测试管脚
TEST管脚提供两个功能。
在ICL7106电路中，它通过一500Q的电阻连接到内部产生的数字部分电源。
这样,
它能提供外部产生的LCD字符端驱动电路的负电源。
这些LCD驱动器可用来驱动显示小数点或其它用户希望在LCD
上显示的图形和字符。
图5和图6表示了这样的应用，注意这时所加的负载电流不能超过1mA。
第二个功能是“显示测试”。
当TEST管脚置于高电平时（接V+）,所有的LCD驱动端都显示，显示为“1888”,在这种方式下，TEST管脚可陷入大约15mA的电流。
，如果持续时间较长会损坏LC0
注：
在显示测试方式下，所有的显示端都有一固定的直流电压（没有方波）9•数字部分
图7和图8分别画出了ICL7106和ICL7107的数字部分框图。
在ICL7106中，有6V的稳压二极管和一个很大的
P沟道场效应管构成的源极跟随器形成了内部数字地，这样的电源连接方式在背极（BP）电压以方波输出时可吸纳
较大的容性电流。
背极电压的频率为时钟频率除以800，在每次三秒读数刷新速率时，它为60Hz的方波。
标称电压
幅度为5V;LCD的端驱动电压与此背极电压同频、同幅，不显示时为同相，显示时为反向。
在各种条件下，字符段两端的平均直流电压可以忽略。
ICL7107的数字部分，除了去掉了稳压部分和背极驱动以及将字符驱动电流由2mA增加至8mA以满足仪表上用
的共阳LED数码管的驱动要求外，其余与ICL7106是一样的。
由于千位的输出（19脚）要驱动两个LED段，它的驱动能力加大一倍，达到16mA。
E8.ICL7107^数字■部分框團
在这两种器件中，有负电压输入时，极性符号会被显示（点亮）。
必要时若低端输入（INL0）和高端输入（INHI）反接，则该指示也会反过来。
10•系统定时
图9画出了ICL7106和ICL7107的时钟连接方式，用户可在这两种基本连接方式中选择一种使用。
1）如图9A中所示，一外接振荡器连接到40脚
2）如图9B中所示，用38、39、40三个管脚构成R-C振荡器
该振荡频率被除以4，然后再进入下一级计数器，以形成一个测量周期的三个阶段。
它们是信号积分阶段（1000
个计数值）、参考源反向积分阶段（0至2000个计数值）和自动校零阶段（1000至3000个计数值）。
在输入信号小于满量程时，自动校零将参考源中未用足的部分进行反积分。
这样，使得一个完整的测量过程为4000个计数值（16000
个时钟脉冲），而与输入信号无关。
需要每秒三次的读数刷新速率时，可选用48KHZ的振荡频率。
圏9.冃僭中电路
为使电路对60KHZ的工频有最大的抑制能力，信号积分阶段的时间应为60KHZ工频的整数值，这样可选的振荡
频率为240KHz、120KHz、80KHz、60KHz、48KHz、40KHz、33-KHz等；同样地，为了对50KHz工频有最好的抑制能力，可选的振荡频率有200KHz、lOOKHz、66-KHz、50KHz及40KHz等。
请注意，40KHz的振荡频率（每秒2.5个读数），对50KHz和60KHz的工频均有抑制能力（400KHZ和40Hz也可以）。
元器件选择说明
1•积分电阻
缓冲放大器和积分器都带有甲类放大器，静态电路均为1003左右。
输出为4识时的非线性度很小，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路都落在这个线性度很好的区间。
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2V的满量程，470kQ是最优的；满量程为200mV时，可选用47kQ。
2•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摆幅（约比电源和地低0.3V和高0.3V）。
当ICL7106和ICL7107的模拟公共端用作参考点时，积分器输出满量程标称为2V时最佳，当ICL7107用+5V电源供
电，模拟公共端接地时，土3.5V至+4V的标称输出摆幅为最好。
在每秒3个读数时（时钟频率为48Khz）,Cnt的标称值分别为0.22犷和0.10诉。
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修正，以保持同样的输出摆幅。
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
自动校零电容的大小对系统的噪声会有些影响。
在200mV满量程时，噪声显得很重要。
推荐使用0.047折电容，
这样噪声在合理的范围内，同时也加快了过载的恢复速度。
4.参考电容
在绝大多数使用场合下，0.1的电容效果最好。
然而，当存在较大的共模电压（即REFLO管脚未与模拟公共
端连接）和使用200mV满量程时，可选用较大的电容，以防止产生翻转误差。
一般地，1疔的电容在这种情况下可
将翻转误差控制在0.5个显示字范围内。
5.振荡器元件
在所有的频率范围内，推荐使用100KQ的振荡电阻。
振荡电容的值用下式进行推算：
f=0.45/RC
在48Khz振荡频率时（每秒3个读数），C=100pF。
6.参考电压
产生满量程读数值输出（2000个计数值）所需的模拟输入电压为Vin=2Vref,这样，对于200mV和2V的量程，
Vref分别为100mV和1V。
然而，在很多应用场合，该A/D电路直接连接到传感器的输出，在数字输出和输入电压
间就存在一量程因子的问题。
例如，在一个称重系统中，设计者可能会希望传感器的电压输出为0.662V时，A/D转
换器的数字输出为满量程。
这时，他应将传感器的输出电压直接接到A/D输入，参考电压调至0.331V（而不是将传
感器的输出电压衰减至200mV）,并将积分电阻和积分电容选至合适的120KQ和0.22疔。
这样会使系统显得简洁，
并去掉了输入端的衰减网络。
在用土5V供电的ICL7107的输入端可接受土4V的输入信号，这类系统的另一个优点是在输入电压Vin=0时，可
将输出数字调为零。
这对于测温和称重系统就是一个例子：
为了方便的将数字输出调为零，可将传感器的电压接至
INHI和COMMON端，可调整的（或固定的）调零电压加在COMMON和INLO端。
7.ICL7107的电源供应
ICL7107设计工作于土5V的电源电压。
如果负电源没有时，可利用时钟输出信号，外接2只二极管、2只电容和
图10.从十旳电压产生■丹的电腮电压
事实上，有些系统是可以不用负电源的，用单一+5V电源供电的条件是：
1）输入电压可以用共模方式的中心电压为参考
2）输入信号电压小于土1.5V
3）采用外部参考源
典型应用
ICL7106和ICL7107都有很宽的应用范围和各种使用方法，一些角度表示了这些A/D转换电路有十分突出的应用灵活性。
*OSC1
OSC2
OSC3
TEST
REFHl
REFLO
Cref
CREF
COMMON
INHI
INLO
A-Z
BUFFINT
V•
G2
C3
A3
G3
BP
TOFIN14
22KQ
100kQ
-WV-
SETVREF
=：
100mV
半OJpF
0.47pF
0
>TODISPLAY
图11ICL7106采用内部参考源的应用
1MQ
>TOBACKPLANE
图中所标的值为200mV满量程，每秒3个读数，浮动电源（9V干电池）供电。
*OSC1
OSC2
OSC3
TEST
REFHI
REFLO
Gref
CREF
COMMONINHI
INLO
A-Z
BUFF
INT
V-
G2
C3
A3
G3
GND
TOPIN14
lOOkQ
-Wv-
100pF
SETVrEF匸10OmV
~Wv—Lo*5V
1KQ22皈
TODISPLAY
图12ICL7107采用内部参考源的应用
图中所标的值为200mV满量程，每秒3个读数，INLO可接在COMMON端以作为相对于电源的浮动输入，也可以接在GND端作为单端输入（详见模拟公共端这一节的讨论）
图13ICL7107采用外接带隙基准源的应用
INLO端接到COMMON端以建立正确的共模电压，如果COMMON端未与地短接，则输入电压相对于电源电压
浮动，COMMON端作为参考源的预调节；如果COMMON端与地短接，则输入端以单端形式输入（相对于电源地），预调节作用失效。
*OSC1
OSC2
OSC3
TEST
REFHI
REFLO
CREF
◎ref
COMMON
INHiINLO
Ai
BUFF
INT
V-
G2
C3
A3
G3
GND
WOkQ（
■VA和
HHSETVref
1ODpF/slOOmV
TODISPLAY
图14ICL7107米用齐纳稳压管作参考源的应用
由于低温度系数齐纳管的击穿电压约为6.8V,所以，该稳压管必须在总的电源电源（10V）之间串接。
在此图中，INLO端可接在COMMON端或接地。
咽moLno一矣90LnQ9L®
DNoozm
S
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«uso
2US
PI
TOFIN1*
v+
jOSC1
OSC2
OSC3
TESTREFHIREFLO
Cref
CREFCOMMON
INHI
ENLOA-Z
BUFF
INT
V-
G2
C3
A3
G3
GND
100kQ
-Wr-
-II-
1OOpF
0.47uF
0.22llF
l_
>TODISPLW
图17ICL7107MEASUREINGRATIOMETRICVALUESOFQUADLOADCELL
"A7
OSC1
OSC2
OSC3
TEST
REFHI
REFLO
TOPIN1磚
100kQ
1OOpF
SCALEFACTORADJUST
CREF
CREF
COMMON
INHI
INLO
A-ZBUFF
INTV-
G2
C3
A3
G3
BP
1QOkO1MQ
looko220kn
ZERO
0-01pF手ADJUST
血时
Ir47kfi~I:
VA-—I；
0.
>TODISPLAY
3
到.TOBACKPLANE
图18ICL7106用作数字摄氏温度计
22kQ
SILICONNPN
MPS3704OR
SIMILAR
9V
~F
TOLOGIC
VCC
74C10
CD4077
0
▼OSC1
D1
OSC2
C1
OSC3
B1
TEST
A1
REFHI
F1
REFLO
G1
Cref
E1
Cref
D2
COMMON
C2
INHI
B2
INLO
A2
A-Z
F2
BUFF
E2
INT
D3
V-
B3
G2
F3
C3
E3
A3
AB4
G3
POL
BP
TO
LOGIC
GND
图19从ICL7106的输出信号中得出欠量程和过量程的显示电路
Ba牛
TOLOGIC
VCC
12kQ
TheLM339isrequiredtoensurelogiccompatibilitywithheavydisplayloading.
33KO
5/R
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