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- 最大結溫 150℃ 參考輸入電壓 V+ to V- 最高儲存溫度范圍 -65℃ to 150℃ 時鐘輸入 GND to V+

其振蕩周期Tc=2RCIn1.5=2.2RC 。

4、icl7107工作原理

圖2 ICL7107A/D轉換器原理

計數(shù)器對反向積分過程的時鐘脈沖進行計數(shù)。控制邏輯包括分頻器、譯碼器、相位驅動器、控制器和鎖存器。

分頻器用來對時鐘脈沖逐漸分頻，得到所需的計數(shù)脈沖fc和共陽極LED數(shù)碼管公共電極所需的方波信號fc。

譯碼器為BCD-7段譯碼器，將計數(shù)器的BCD碼譯成LED數(shù)碼管七段筆畫組成數(shù)字的相應編碼。 驅動器是將譯碼器輸出對應于共陽極數(shù)碼管七段筆畫的邏輯電平變成驅動相應筆畫的方波。

控制器的作用有三個：第一，識別積分器的工作狀態(tài)，適時發(fā)出控制信號，使各模擬開關接通或斷開，A/D轉換器能循環(huán)進行。第二，識別輸入電壓極性，控制LED數(shù)碼管的負號顯示。第二，當輸入電壓超量限時發(fā)出溢出信號，使千位顯示“1“ ，其余碼全部熄滅。

釣鎖存器用來存放A/D轉換的結果，鎖存器的輸出經(jīng)譯碼器后驅動LED 。它的每個測量周期自動調零（AZ）、信號積分（INT）和反向積分（DE）三個階段。

第一階段：自動調零階段AZ

轉換開始前（轉換控制信號VL=0） ，先將計時器清零，并接通開關S0 ，使積分電容C完全放電。

第二階段：信號積分INT

令開關S1合到輸入信號V1一側，積分器對V1進行固定時間Tl的積分，積分結果為：

上式說明，在Tl固定條件下V0與Vl成正比。

第三階段：反向積分DE

令開關S1轉至參考電壓VREF一側，積分器反向積分。如果積分器的輸出電壓上升至必零時，所經(jīng)過的積分時間T2則可得， 故可得到，

可見，反向積分到V0=0這段時間T2與Vl成正比。令時鐘脈沖CD的周期為Tc，計數(shù)扔器在T2時間內計數(shù)值為N得：T2=NTc

代入上式得：

分析可知：T1，Tc，VREF固定不變，計數(shù)值N僅與VIN成正比，實現(xiàn)了模擬量到數(shù)字量的轉變。 下面介紹A/D轉化過程的時間分配。假設時鐘脈沖頻率為40KHz，每個周期為4000Tc， 如圖3所示，每個測量周期中三個階段工作自動循環(huán)。

圖3 雙積分型A/D轉換器的電壓波形圖 各階段時間分配如下

①信號積分時間Tl用1000Tc 。

②信號反向積分時間T2用0一2000Tc ，這段時間的長短是由VIN的大小決定的。 ③自動調零時間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。因為，

滿量程時N=2000，同樣由上式可導出滿量程時VIN與基準電壓的關系為：VIN=2VREF 。為了提高儀表的抗干擾能力，通常選定的采樣時間Tl 為工頻周期的整數(shù)倍。我國采用50Hz交流電網(wǎng)，其周期為20ms，應選T1=n×20ms。n= l，2，3……n越大，對串模干擾的抑制能力越強，但n越大，A/D轉換的時間越長。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f0=40KHz時，阻容元件的選取并不唯一，只要滿足要求即可。