3位半數(shù)字表頭芯片ICL7107中文資料

1、3位半數(shù)字表頭芯片ICL7107中文資料(1) 3,門位雙積分型A/D轉(zhuǎn)換器ICL7107功能與特點(diǎn) ICL7107是3“2位雙積分型A/D轉(zhuǎn)換器.風(fēng)于CMoS大規(guī)模集成電路，它的瑕大顯示值為士 1999. 最小分辨率為1 OOuV,轉(zhuǎn)換楕度為士 1個(gè)字。 能宜接驅(qū)動(dòng)共陽(yáng)極LED數(shù)碼管不需要另加馳動(dòng)器件使整機(jī)線路簡(jiǎn)化.采用士 5V兩組電源供電. 并將第21腳的GND接第30腳的IN oERV爪 在芯片內(nèi)部從V +與COM之間有一個(gè)穩(wěn)定性很高的基準(zhǔn)電源通過(guò)電阻分壓器可獲得所需的基準(zhǔn)電能通過(guò)內(nèi)部的模擬開關(guān)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)冬和自動(dòng)極性顯示功能。輸入S1抗高.對(duì)輸入信號(hào)無(wú)衰誠(chéng)作用。整機(jī)組裝方便.無(wú)需外加有源

2、器件，配上電阻.電容和LED共陽(yáng)極數(shù)碼管.就能構(gòu)成一只直流數(shù) 字電壓表頭。噪音低溫漂小，具有良好的町靠性.壽命長(zhǎng)。芯片本身功耗小于15mw (不包括LED )。不設(shè)有一專門的小數(shù)點(diǎn)驅(qū)動(dòng)信號(hào)。使用時(shí)町將LED共陽(yáng)極數(shù)數(shù)碼管公共陽(yáng)極接V + . 可以方便的進(jìn)行功能檢査。*5V+ OINO-5VC3DISPLAYL/ioruMi IElElltllHlEIImldHz-:HnmN.01 N-Iz-500 ,?ISO01u-UJtt: =dlLIH LS巴o n O ZICL7107CMCMCMIQOOkzzzco(2) ICL7107引腳功能及主要電氣參數(shù)V+和V分別為電源的正極和負(fù)極，augu,a

3、TgT,aHgH：分別為個(gè)位、十位、百位筆畫的驅(qū)動(dòng)信號(hào)依次接個(gè)位、十位.百位LED顯示器 的相應(yīng)筆畫電極。Bek：千位筆畫驅(qū)動(dòng)信號(hào)。接千位LEO顯示器的相應(yīng)的筆畫電極。PM：液晶顯示器背面公共電極的馳動(dòng)端簡(jiǎn)稱背電極。Oscl-OSc3 :時(shí)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腳電容顯的 選擇是根據(jù)卜列公式來(lái)決定：Fosl = RCCOM :模擬信號(hào)公共端.簡(jiǎn)稱“模擬地使 用時(shí)一般與輸入信號(hào)的負(fù)端以及基準(zhǔn)電壓的負(fù)極相連。 TEST :測(cè)試端.該端經(jīng)過(guò)500歐姆電阻接至邏輯電路的公共地故也稱“邏輯地”或數(shù)字地”。 VREF+ VREF-:基準(zhǔn)電壓正負(fù)端。CREF：外接

4、基準(zhǔn)電容端。INT： 27是一個(gè)枳分電容器.必須選擇溫度系數(shù)小不致使枳分器的輸入電壓產(chǎn)生漂移現(xiàn)象的元件IN+和IN:模擬靈輸入端分別接輸入信號(hào)的正端和負(fù)端。AZ：積分器柯比較器的反向輸入端.接自動(dòng)調(diào)零電容CAz 。如果應(yīng)用在200m V滿刻度的場(chǎng)合是使用U F.而2V滿刻度是U F。BUF：緩沖放大器輸出端，接積分電阻Rint。其輸出級(jí)的無(wú)功電流(id ling cu rrent )是100 U A,而緩沖 器與枳分器能夠供給20 U A的驅(qū)動(dòng)電流，從此腳接一個(gè)Rint至枳分電容器，其值在滿刻度200mV時(shí)選 用47K.而2V滿刻度則使用470K。ICL7107主耍參數(shù)：電源電壓ICL7107

5、 V+ toGND6V溫度范圍0Cto 70CICL7107 VtoGND-9V熱電阻PDIP封裝qJA(S)50MQFP封裝80模擬輸入電壓%V+ to V-最大結(jié)溫150C參考輸入電壓V+ to V-最高儲(chǔ)存溫度范圍-65C to 150C時(shí)鐘輸入GNDto V+其振蕩周期Tc = = o圖2 ICL7107A/D轉(zhuǎn)換器原理計(jì)數(shù)器對(duì)反向積分過(guò)程的時(shí)鐘脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)。控制邏輯包插分頻器、詳碼器.相位驅(qū)動(dòng)器.控制器和 鎖存器。分頻器用來(lái)對(duì)時(shí)鐘脈沖逐漸分頻，得到所需的計(jì)數(shù)脈沖北和共陽(yáng)極LED數(shù)碼管公共電極所需的方波信 號(hào)/Co誹碼器為BCD-7段譯碼器.將計(jì)數(shù)器的BCD碼譯成LED數(shù)碼管七段筆畫組

6、成數(shù)字的相應(yīng)編碼。驅(qū)動(dòng)器是將誹碼器輸出對(duì)應(yīng)于共陽(yáng)極數(shù)碼管七段筆畫的邏緝電平變成馳動(dòng)相應(yīng)筆畫的方波?？刂破鞯淖饔糜腥齻€(gè)：第一.識(shí)別枳分器的工作狀態(tài)，適時(shí)發(fā)出控制信號(hào).使各模擬開關(guān)接通或斷開. A/D轉(zhuǎn)換器能循壞進(jìn)行。第二，識(shí)別輸入電壓極性，控制LED數(shù)碼管的負(fù)號(hào)顯示。第二，當(dāng)輸入電壓 趙雖限時(shí)發(fā)出溢出信號(hào)，使千位顯示V 其余碼全部魁滅。釣鎖存器用來(lái)存放A/D轉(zhuǎn)換的結(jié)果.鎖存器的輸JB經(jīng)譯碼器后馳動(dòng)LED。它的每個(gè)測(cè)$周期自動(dòng)調(diào)冬 （AZ） s信號(hào)積分（INT）和反向積分（DE）三個(gè)階段。第一階段自動(dòng)調(diào)寒階段AZ 轉(zhuǎn)換開始前（轉(zhuǎn)換控制信號(hào)VL = O）.先將計(jì)時(shí)器淸寒.并接通開關(guān)SO 使枳分電容C

7、完全放電。 第二階段信號(hào)積分INT令開關(guān)S1合到輸入信號(hào)VI 側(cè)，枳分器對(duì)VI進(jìn)行固定時(shí)間TI的積分.積分結(jié)果為：3上式說(shuō)明.在TI固定*件卜 V0與VI成正比。第三階段反向積分DE令開關(guān)S1轉(zhuǎn)至參考電壓V REF -側(cè).枳分器反向枳分。如果積分器的輸出電壓上升至必零時(shí)，所經(jīng)過(guò)的積分時(shí)間T2則可得可見，反向積分到V0 = 0這段時(shí)|H T2與VI成正比。令時(shí)鐘脈沖CD的周期為Tc計(jì)數(shù)扔器在T2時(shí)何內(nèi)計(jì)數(shù)值為N得：T2 = NTc代入上式得：分析町知 Tl,Tc Vw固定不變，計(jì)數(shù)值N僅與VIN成正比，實(shí)現(xiàn)了模擬量到數(shù)字駅的轉(zhuǎn)變。 下面介紹A/D轉(zhuǎn)化過(guò)程的時(shí)間分配。假設(shè)時(shí)鐘脈沖頻率為40KHZ.

8、每個(gè)周期為4000TC, 如圖3所示，每個(gè)測(cè)5：周期中三個(gè)階段工作自動(dòng)循壞。圖3雙枳分型A/D轉(zhuǎn)換器的電壓波形圖各階段時(shí)間分配如下 信號(hào)枳分時(shí)間TI用1000TC 。 信號(hào)反向積分時(shí)間T2用0 2000TC 這段時(shí)間的氏短是由VIN的大小決定的 自動(dòng)調(diào)零時(shí)間TO用1000- 3000TC。T _ 10007；二 1000從上面的分析可知.TI侍定不變的.但T2隨Viz的大小而改變。因?yàn)?，選基準(zhǔn)電壓Vr” =滿晁程時(shí)N = 2000同樣由上式討導(dǎo)出滿量程時(shí)Vin與基準(zhǔn)電壓的關(guān)系為Vin = 2VREf。為了提高儀表的 抗干擾能力，通常選定的采樣時(shí)間TI為工頻周期的整數(shù)倍。我國(guó)采用50Hz交流電網(wǎng)

9、其周期為20ms. 應(yīng)選Tl = nx20mso n= 1,2,3n越大，對(duì)串模干擾的抑制能力越強(qiáng)，但n越大.A/D轉(zhuǎn)換的時(shí)間越氏。 因此，一般取 Tl = 100ms.即 f0= 40KHz。由 T0 = 2/?C105=,得12.2RC0.45RC10式中T0為振蕩周期。由上式可知.當(dāng)；0=40KHz時(shí)，阻容元件的選取并不唯一.只要滿足要求即町。Ry：KiTv-t-40Osd1 2039 0sc21938 Osc336VRIFi231635 VRFF.32302415181731Ml12El3410g3314132529542827B626 21 ?匚圖4 ICL7107與LED接線電路圖allubllbcTl-can-ddlc111f2l8niltbllbdlcdlldellcfllfgHal!abllbcl Icdllddl、tilfgl891076106(3) ICL7107的工作原理雙枳分型A/D轉(zhuǎn)換器ICL7107是一種何接A/D轉(zhuǎn)換器。它通過(guò)對(duì)輸入模擬電壓和參考電壓分別進(jìn)行兩 次枳分.將輸入電壓平均值變換成與之成正比的時(shí)間何隔，然后利用脈沖時(shí)間間隔.進(jìn)而得顯相應(yīng)的 數(shù)字性輸出。它的原理性框圖如圖2所示.它包括枳分器、比較