3、ICL7107主要參數(shù)
電源電壓
ICL7107 V+ to GND 6V 溫度范圍 0℃ to 70℃
ICL7107 V- to GND -9V 熱電阻 PDIP封裝 qJA（℃/W） 50 MQFP封裝 80
模擬輸入電壓 V+ to V- 最大結(jié)溫 150℃ 參考輸入電壓 V+ to V- 最高儲(chǔ)存溫度范圍 -65℃ to 150℃ 時(shí)鐘輸入 GND to V+
其振蕩周期Tc=2RCIn1.5=2.2RC 。
4、icl7107工作原理
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)。控制邏輯包括分頻器、譯碼器、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fc和共陽(yáng)極LED數(shù)碼管公共電極所需的方波信號(hào)fc。
譯碼器為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(huà)組成數(shù)字的相應(yīng)編碼。 驅(qū)動(dòng)器是將譯碼器輸出對(duì)應(yīng)于共陽(yáng)極數(shù)碼管七段筆畫(huà)的邏輯電平變成驅(qū)動(dòng)相應(yīng)筆畫(huà)的方波。
控制器的作用有三個(gè)：第一，識(shí)別積分器的工作狀態(tài)，適時(shí)發(fā)出控制信號(hào)，使各模擬開(kāi)關(guān)接通或斷開(kāi)，A/D轉(zhuǎn)換器能循環(huán)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)輸入電壓超量限時(shí)發(fā)出溢出信號(hào)，使千位顯示“1“ ，其余碼全部熄滅。
釣鎖存器用來(lái)存放A/D轉(zhuǎn)換的結(jié)果，鎖存器的輸出經(jīng)譯碼器后驅(qū)動(dòng)LED 。它的每個(gè)測(cè)量周期自動(dòng)調(diào)零（AZ）、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)零階段AZ
轉(zhuǎn)換開(kāi)始前（轉(zhuǎn)換控制信號(hào)VL=0） ，先將計(jì)時(shí)器清零，并接通開(kāi)關(guān)S0 ，使積分電容C完全放電。
第二階段：信號(hào)積分INT
令開(kāi)關(guān)S1合到輸入信號(hào)V1一側(cè)，積分器對(duì)V1進(jìn)行固定時(shí)間Tl的積分，積分結(jié)果為：
上式說(shuō)明，在Tl固定條件下V0與Vl成正比。
第三階段：反向積分DE
令開(kāi)關(guān)S1轉(zhuǎn)至參考電壓VREF一側(cè)，積分器反向積分。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， 故可得到，
可見(jiàn)，反向積分到V0=0這段時(shí)間T2與Vl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)間內(nèi)計(jì)數(shù)值為N得：T2=NTc
代入上式得：
分析可知：T1，Tc，VREF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)字量的轉(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，每個(gè)周期為4000Tc， 如圖3所示，每個(gè)測(cè)量周期中三個(gè)階段工作自動(dòng)循環(huán)。
圖3 雙積分型A/D轉(zhuǎn)換器的電壓波形圖 各階段時(shí)間分配如下
①信號(hào)積分時(shí)間Tl用1000Tc 。
②信號(hào)反向積分時(shí)間T2用0一2000Tc ，這段時(shí)間的長(zhǎng)短是由VIN的大小決定的。 ③自動(dòng)調(diào)零時(shí)間T0用1000－3000Tc 。
從上面的分析可知，Tl 侍定不變的，但T2隨VIN的大小而改變。因?yàn)椋?/p>
滿量程時(shí)N=2000，同樣由上式可導(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Tl 為工頻周期的整數(shù)倍。我國(guó)采用50Hz交流電網(wǎng)，其周期為20ms，應(yīng)選T1=n×20ms。n= l，2，3……n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)間越長(zhǎng)。因此，一般取Tl=100ms，即f0＝40KHz 。
由T0=2RC105=2.2RC，得
式中T0為振蕩周期。
由上式可知，當(dāng)f0=40KHz時(shí)，阻容元件的選取并不唯一，只要滿足要求即可。