电子线路CAD
数字电压
表
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设计
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一、课题的任务和
要求
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采用双积分式A/D转换器ICL7107设计一个数字电压表，量程为-1.999~+1.999，弄清电路连接情况后进行焊接调试。
该任务的参考电路如图所示
由于最高位只要求显示“1”，所以19号引脚只要接最高位数码管的b、c并联端，20号脚作为极性输出端，连接最高位数码管的g引脚即可。最高位后小数点端口应该接220欧电阻后接地。
二、实验
方案
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分析
1、ICL7107芯片集成度高,转换精度 高,抗干扰能力强,输出③积分电容 CINT 可直接驱动发光数码管,只需要 很少的外部元件,就可以构成数积分电容取值用下式估算:字仪表模块。
以下是ICL7107的引脚图
1号脚为电源端口，接+5V正电源，26号脚为负电源接口，接-5V，21号引脚接地，2号到8号引脚接最低位数码管，9号到14号、23号引脚接第二位数码管，15号到18号、22号到24号引脚接第三位数码管；31号端口外界R2电阻后用于接入待测电源的基准电平，可以输入 ±199.9mV 的 电压；37号引脚接TEST端口，用于检测电路是否正确，以及数码管是否有损坏；36号引脚接滑动变阻器，用于调试电路，精确读数； 27,28,29 引脚的元件数值，它们是 0.22uF,470K,0.047uF 阻容网络，这三个元件属于芯片工作的积分网络，不能使用磁片电容，并且把 36 脚 基准调整到 1.000V 就可以使用在±1.999V 量程了；32脚是模拟地；35脚是基准地；30脚是信号地；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，观察此时数码管的读数；电路中用TL431及配合电阻电容实现信号放大。
2、 数码管可以分为共阳极与共阴极两种，共阳极就是把所有LED的阳极连接到共同接点com，而每个LED的阴极分别为a、b、c、d、e、f、g及dp（小数点）；共阴极则是把所有LED的阴极连接到共同接点com，而每个LED的阳极分别为a、b、c、d、e、f、g及dp（小数点），如图所示。图中的8个LED分别与上面那个图中的A~DP各段相对应，通过控制各个LED的亮灭来显示数字。本次实验采用共阳极。
那么，实际的数码管的引脚是怎样排列的呢？对于单个数码管来说，从它的正面看进去，左下角那个脚为1脚，以逆时针方向依次为1~10脚，左上角那个脚便是10脚了，上面两个图中的数字分别与这10个管脚一一对应。注意，3脚和8脚是连通的，这两个都是公共脚。
数码管使用注意事项说明：
· 数码管表面不要用手触摸，不要用手去弄引角；
· 焊接温度：２６０度；焊接时间：５Ｓ
· 表面有保护膜的产品,可以在使用前撕下来。
三、实验中注意事项
1、芯片第一脚是供电，正确电压是DC5V 。第 36 脚是基准电压，实现量程为-1.999~+1.999的测量时，其电压值应该设为1V，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，输入测量电压。在一开始，可以把它接地，造成“0”信号输入，以方便测试。
2、芯片 27,28,29 引脚的元件数值，这三个元件属于芯片工作的积分网络，C1,C2,C4均要采用聚丙烯电容不能使用磁片电容。芯片的33和34脚接的104电容也不能使用磁片电容。所用的电阻也最好采用精度较高的金属膜电阻。
3、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。
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，观察此时数码管的读数。
5、数码管应该采用共阳的。
四、整个电路的pcb图如下
五、结论
焊好后的成品图及调试时显示的数据
六、心得体会
刚拿到设计题目时，感觉好难，无从下手，把稳压管当成三极管，对数码管也不了解。后来经过查资料，最终完成了任务。
老师给我们的图很简单，需要我们自己去布线，因为之前学过protel，在电脑上画出它的pcb图，这样焊接就容易了。一切准备就绪，就动手焊起来了，21~40脚还是比较容易焊接的，1~20脚就有点繁琐了，需要多花时间和耐心。两节课下来，终于焊好了，吸取上次的教训，我这次仔细检查了几遍，确保没有问题后，才拿上去测试，刚开始不是太懂，数码管有显示，但是数据不怎么准确，仔细阅读了老师给我们的资料，才知道36端口的滑动变阻器没有调节到1 V，在同学的帮助下，最终调试成功了。
通过这次实训，增强了我们的动手能力，有时候越是简单的东西，其实越难，我们不能大意，都要认真对待。
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39
40
+5V
-5V
C1
C2
R1
C1=0.22uF
C2=0.047uF
R1=470K
IN+
C3
IN-
C4
1V
R2
R3
R4
C5
TEST
R5
C3=103
C4=104
C5=100P
R2=1M
RWF=10K
R3=15K
R4=1K
R5=100K
TL431
注意：C1,C2,C4均要采用聚丙烯电容
浙公网安备 33021202002483