探索MAXIM ICL7137：低功耗3 1/2位A/D轉(zhuǎn)換器的卓越性能

在電子工程師的日常工作中，選擇合適的A/D轉(zhuǎn)換器至關(guān)重要。今天，我們就來(lái)深入了解一下MAXIM公司的ICL7137低功耗3 1/2位A/D轉(zhuǎn)換器，看看它有哪些獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用場(chǎng)景。

文件下載：ICL7137CMH+D.pdf

一、器件概述

MAXIM ICL7137是一款單片式模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器，它集成了所有必要的有源器件，能夠直接與發(fā)光二極管（LED）顯示屏接口。除了LED顯示屏的電流外，ICL7137的電源電流低于200μA，這使得它非常適合電池供電的應(yīng)用場(chǎng)景。該轉(zhuǎn)換器具有多功能性和高精度的特點(diǎn)，采用雙斜率轉(zhuǎn)換技術(shù)，能夠自動(dòng)抑制工業(yè)環(huán)境中常見(jiàn)的干擾信號(hào)。其真正的差分輸入和參考在進(jìn)行比率測(cè)量時(shí)特別有用，同時(shí)還能消除超量程殘留和滯后效應(yīng)。此外，該器件通過(guò)將翻轉(zhuǎn)誤差降低到小于一個(gè)計(jì)數(shù)，將零讀數(shù)漂移降低到小于1μV/°C，從而實(shí)現(xiàn)了高精度。

二、應(yīng)用領(lǐng)域

ICL7137可廣泛應(yīng)用于各種數(shù)字面板儀表中，大多數(shù)應(yīng)用涉及模擬數(shù)據(jù)的測(cè)量和顯示，包括壓力、電導(dǎo)、電壓、電流、電阻、速度、溫度和材料厚度等。

三、特性亮點(diǎn)

1. 改進(jìn)的第二貨源：在第3頁(yè)可以了解到“Maxim Advantage”。
2. 保證首次讀數(shù)從超量程恢復(fù)：確保在超量程情況下能夠快速準(zhǔn)確地恢復(fù)正常讀數(shù)。
3. 零輸入零讀數(shù)：輸入為零時(shí)，輸出讀數(shù)也為零，保證了測(cè)量的準(zhǔn)確性。
4. 直接驅(qū)動(dòng)LED顯示屏：簡(jiǎn)化了電路設(shè)計(jì)，減少了外部驅(qū)動(dòng)元件的使用。
5. 低噪聲：噪聲峰 - 峰值不超過(guò)15μV，且無(wú)滯后或超量程殘留現(xiàn)象。
6. 真正的差分參考和輸入：提高了測(cè)量的精度和抗干擾能力。
7. 單片式、低功耗CMOS設(shè)計(jì)：降低了功耗，延長(zhǎng)了電池使用壽命。

四、訂購(gòu)信息

五、絕對(duì)最大額定值

需要注意的是，輸入電壓可能會(huì)超過(guò)電源電壓，但輸入電流應(yīng)限制在±100μA以內(nèi)。功耗額定值假設(shè)器件的所有引腳都焊接到印刷電路板上。

六、電氣特性

1. 零輸入讀數(shù)

在滿量程為200.0mV時(shí)，零輸入讀數(shù)為±000.0，保證了測(cè)量的準(zhǔn)確性。

2. 比率讀數(shù)

當(dāng)VIN/VREF = VREF = 100mV時(shí)，比率讀數(shù)為999/1000至1000，體現(xiàn)了良好的線性度。

3. 翻轉(zhuǎn)誤差

在VN = +VN = 200.0mV時(shí)，翻轉(zhuǎn)誤差在 -1 至 +1 計(jì)數(shù)之間，確保了測(cè)量的穩(wěn)定性。

4. 線性度

在滿量程為200.0mV或2.000V時(shí)，最大偏差不超過(guò)最佳擬合直線的 -1 至 +0.2 計(jì)數(shù)。

5. 共模抑制比

達(dá)到30dB，有效抑制了共模干擾。

6. 噪聲

在VN = 0V，滿量程為200.0mV時(shí)，95%的時(shí)間內(nèi)噪聲峰 - 峰值不超過(guò)15μV。

7. 泄漏電流

在VN = 0時(shí)，泄漏電流為10pA，保證了測(cè)量的精度。

8. 零讀數(shù)漂移

在V = 0V，0°C < TA < +70°C的溫度范圍內(nèi)，零讀數(shù)漂移為0.2至1μV/°C。

9. 比例因子溫度系數(shù)

為1至5ppm/°C，體現(xiàn)了良好的溫度穩(wěn)定性。

10. 電源電流

不包括LED電流，模擬公共電壓（相對(duì)于正電源）在2.6至3.2V之間，電源電流在200至300μA之間。

11. 模擬公共電壓溫度系數(shù)

為80ppm/°C，確保了在不同溫度下的穩(wěn)定性。

12. 段下沉電流

除引腳19外，在V+ = 5.0V，段電壓為3V時(shí)，段下沉電流在5至16mA之間。

13. 功耗電容與時(shí)鐘頻率

為40pF，影響著電路的性能。

七、典型工作電路

文檔中給出了兩種典型工作電路，分別對(duì)應(yīng)時(shí)鐘頻率為16kHz（1讀數(shù)/秒）和48kHz（3讀數(shù)/秒）的情況。這些電路為工程師在實(shí)際設(shè)計(jì)中提供了參考。

八、與其他型號(hào)的比較

ICL7137與MAXIM ICL7136類似，只是LED段驅(qū)動(dòng)器輸出不同；與ICL7107類似，但電源電流（不包括LED電流）大大降低。對(duì)于詳細(xì)的產(chǎn)品描述、元件值選擇和封裝尺寸，可參考MAXIM的ICL7136數(shù)據(jù)手冊(cè)；對(duì)于應(yīng)用信息，可參考MAXIM的ICL7107數(shù)據(jù)手冊(cè)。

綜上所述，MAXIM ICL7137低功耗3 1/2位A/D轉(zhuǎn)換器以其低功耗、高精度、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，在數(shù)字面板儀表等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。工程師們?cè)?a href="http://www.makelele.cn/soft/data/61-62/" target="_blank">設(shè)計(jì)相關(guān)電路時(shí)，可以根據(jù)實(shí)際需求選擇合適的型號(hào)和封裝，充分發(fā)揮其性能優(yōu)勢(shì)。大家在使用ICL7137的過(guò)程中，有沒(méi)有遇到過(guò)什么有趣的問(wèn)題或者獨(dú)特的應(yīng)用案例呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享。