毕业设计（论文）数字显示连续可调直流稳压电源的设计.doc

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1、黑龙江科技学院机械电子工程系本科毕业设计（论文）题 目 数字显示连续可调直流稳压电源的设计 专业班级 学 号 学生姓名 指导教师 设计所在单位 年 月数字显示连续可调直流稳压电源的设计摘 要：随着科技的发展，电气、电子设备已经广泛的应用于日常、科研、学习等各个方面。电源已经成为电气和电子设备中必不可少的能源供应部件，对电源的研究和开发已经成为新技术、新设备开发的重要环节，在推动科技发展中起着重要作用。本文介绍了一种数字显示连续可调直流稳压电源的设计方案，此方案应用7824及7924芯片组成稳压电源的电源模块，用ICL7107芯片组成了数显模块，最终通过两个模块的连接实现连续可调直流稳压功能。同

2、时，本文还对电源模块和数显模块的基本原理，参数计算和性能指标等进行了分析讲解。这种电源价格便宜，电路简单，并且可通过旋钮在-24V24V范围内调节电压，使用方便、安全、稳定性高。关键词：稳压电源 A/D转换器 电源模块 稳压模块 The design of digital demonstration continuously adjustable DC power supply Abstract: With the development of science and technology, electrical, electronic equipment has been widely us

3、ed in all aspects of day-to-day, scientific research, all aspects of learning and so on. Power has become the essential components of energy supply in electrical and electronic equipment the research and development for power has become important in new technology, new equipment, it plays an importa

4、nt role in promoting the development of science and technology.This article introduces one kind of digital demonstration continuously adjustable DC power supplys design proposal. This plan applies 7824 and 7924 chip composition DC power supplys power source module and has composed the number obvious

5、ly module with the ICL7107 chip, finally realizes continuously the adjustable DC constant voltage function through two modules connections. At the same time, this article also to the power source module and the number obviously modules basic principle, the parameter computation and the performance i

6、ndex and so on has carried on the analysis explanation. This kind of power source price is cheap, the electric circuit is simple, and may adjust the voltage through the knob in the 24V-24V scope, and it is easy to operate, security, the stability are high. Key words: stabilized voltage supply A/D co

7、nverter power module digital display module 目录第一章 绪论11.1直流稳压电源的介绍11.2直流稳压电源的技术指标11.2.1描述输入交流电压变化对输出电压影响的技术指标11.2.2描述负载变化对输出电压影响的技术指标21.3稳压电源的分类3第二章 电源总体方案确定52.1电源模块的选定52.1.1晶体管串联式直流稳压电路52.1.2用单片机制作的可调直流稳压电源52.1.3采用三端集成稳压器电路62.1.4方案的确定72.2显示模块的选定72.2.1采用双积分A/D转换器MC14433的方案72.2.2采用ICL7107的方案72.2.3方案确定

8、7第三章 电源模块的设计83.1 三端稳压器的工作原理83.2稳压器的主要参数83.2.1输出电压V。83.2.2输出电压偏差83.2.3最大输出电压ICM83.2.4最小输入电压Vimin93.2.5最大输人电压Vimax93.2.6最小输入、输出电压差(Vi-Vo)93.2.7电压调整率SV93.2.8电流调整率Si93.2.9输出电压温漂ST93.2.10输出阻抗Z。103.2.11输出噪声电压VN103.3 7824芯片的技术指标103.4 7924芯片的技术指标113.5电源模块的确定123.6电路参数的计算133.6.1输入电压Ui133.6.2变压器副边的输出电压U2133.6.

9、3整流二极管及滤波电容133.7电源电路原理图确定14第四章 数显模块的设计154.1 A/D转换器原理154.2 ICL7107简介184.3 ICL7107的管脚排列184.4 ICL7107功能说明214.4.1模拟部分214.4.2数字部分234.5元器件的选择254.5.1积分电阻254.5.2积分电容254.5.3自动教校零电容264.5.4参考电容264.5.5振荡器元件264.5.6参考电压264.5.7 ICL7107的电源供电264.6数显模块电路原理图确定27第五章 电路功能模块的连接295.1数显模块和电源模块的连接295.2总电路原理图图29结束语30致谢31参考文献

10、32附录33附录1：总电路原理图33第一章 绪论 1.1直流稳压电源的介绍直流稳压电源又称直流稳压器。它的供电电源大都是交流电源，当交流供电电源的电压或负载电阻变化时，稳压器的直接输出电压都能保持稳定。直流稳压电源分连续导电式与开关式两类。前者由变压器把单相或三相交流电压变到适当值，然后经整流、滤波，获得不稳定的直流电源，再经稳压电路得到稳定电压(或电流)。这种电源线路简单、纹波小、相互干扰小，但体积大、耗材多，效率低(常低于4060)。后者以改变调整元件(或开关)的通断时间比来调节输出电压，从而达到稳压。这类电源功耗小，效率可达85左右。所以，80年代以来发展迅速。从工作方式上可分为：可控整

11、流型。用改变晶闸管的导通时间来调整输出电压。斩波型。输入是不稳定的直流电压，以改变开关电路的通断比得到单向脉动直流，再经滤波后得到稳定直流电压。变换器型。不稳定直流电压先经逆变器变换成高频交流电，再经变压、整流、滤波后，从所得新的直流输出电压取样，反馈控制逆变器工作频率，达到稳定输出直流电压的目的。 1.2直流稳压电源的技术指标衡量一台稳压电源的好坏，一方面要从功能角度来看，即容量大小(输出电压和输出电流)、调节范围大小、效率高低等，人们称其为使用指标或性能指标;另一方面要从外观、形状、体积、重量等直观形象来看，这些称为电气指标;更重要的是要看它的质量高低，即输出电压的稳定度等，一般称为质量指

12、标。下面重点介绍质量指标。1.2.1描述输入交流电压变化对输出电压影响的技术指标(1)稳压系数 稳压系数有绝对稳压系数和相对稳压系数两种。绝对稳压系数表示负载不变而输入交流电压变化时，稳压电源输出直流电压变化量U0与输入交流电压变化量Ui之比，即 (式1.1) 它表示输入交流电压变化U，引起输出电压变化U0越小输出电压就越稳定。这种表示方法在工程中常常用到。相对稳压系数表示负载不变时，稳压电源输出直流电压U0的相对变化量U0/ U0与输入交流电压U，的相对变化量Ui/ U0之比，即 （式1.2） (2)电压调整率 电压调整率表示负载电流为额定值时输入交流电压在额定值上下变化10%时，稳压电源输

13、出电压的相对变化量(百分数)，即 （式1.3) 一般直流稳压电源的电压调整率为1%，0.1%，0.01%等。有的也可以用绝对值表示。1.2.2描述负载变化对输出电压影响的技术指标(1)负载调整率(也称电流调整率) 在交流电源额定电压的条件下，负载电流从零变化到最大时，输出电压的最大相对变化量，用百分数表示。 (式1.4)(2)输出电阻(也称内阻)在额定输出电压的条件下，负载电流变化引起输出电压变化U0，则输出电阻为 (式1.5)(3)纹波电压(现称周期和随机漂移，用PARD表示) 1）最大纹波电压 在额定输出电压和额定输出电流条件下，输出纹波(包括噪声)电压的绝对值大小，通常以峰值或有效值表示

14、。 2）纹波系数 在额定输出电压和额定电流条件下，输出纹波电压的有效值Urms与输出直流电压U0之比，即 (式1.6)(4)温度漂移和温度系数 环境温度的变化会影响元器件参数的变化，从而引起稳压电源输出电压的变化，称为温度漂移。常用温度系数表示温度漂移的大小，温度每变化1C所引起输出电压值的变化称为绝对温度系数，单位是V/C或mV/C。温度每变化1C所引起的输出电压相对变化U0r/ U0T称为相对温度系数，单位是%/C。(5)漂移 稳压电源在输入电压、负载电流和环境温度保持一定的情况下，经过一定的工作时间后元器件参数的不稳定也会造成输出电压的变化，慢变化叫做漂移，快变化叫噪声。在一般使用中只考

15、虑漂移就可以了。表示漂移的方法有两种，一种是用指定时间内输出电压值的变化U0来表示;另一种是用指定时间内输出电压的相对变化Uot/Uo、来表示。考察漂移时间可以定为1分钟、10分钟、1小时、8小时或更长。1.3稳压电源的分类现代应用的稳压电源的种类比较多，分类方式也很多。按稳定对象分有交流稳压电源和直流稳压电源。是交流还是直流要看稳压电源的输出电压是交流还是直流。按稳定方式分，有参数稳压电源和反馈调整稳压电源。参数稳压电源电路简单，利用元件的非线性实现稳压，结构也简单。比如，用一只电阻和一只可控硅稳压管就能构成参数稳压电源。反馈调整型稳压电源是一个负反馈闭环自动调整系统，它根据稳压电源的输出电

16、压的变化量，经过取样、比较放大、再反馈给控制调整元件，使输出电压得到补偿而趋于原值，从而达到稳定。此电路较复杂，但稳定度高。按稳压电源的调整元件与负载的联接方式来分类，可以分为并联稳压电源和串联稳压电源两种。调整元件与负载并联的叫并联稳压电源或分流稳压电源，它通过改变调整管元件流过的电流的多少来适应输入电网电压的变化及负载电流的变化，以保持输出电压的稳定。这种稳压电源效率较低，只有某些专用场合才适用。调整元件与负载串联的稳压电源叫做串联稳压电源。在这种稳压电源中，调整元件串联在输入端和输出端之间，输出电压就依靠调整元件改变自身的等效电阻来维持恒定。按调整元件分，有辉光放电管稳压电源，稳压管稳压

17、电源，电子管稳压电源，晶体管稳压电源，可控硅稳压电源等。按调整元件的工作状态分，有线性稳压电源和开关稳压电源。所谓线性稳压，就是其调整管工作在线性放大区。这种稳压电源的主要优点是调压范围宽、稳定度高，但变换效率低;开关稳压电源的调整管工作在开关状态，主要的优越性就是变换效率高，可达70%一95%。根据需要，还可以有其他分类方法，例如集成电极输出型、发射极输出型;高压、低压;通用、专用等。 第二章 电源总体方案确定 本课题要求电源可靠性高，电压调节方便，并且电压显示正确、稳定。 所研究稳压电源的技术指标如下： 输入电压： 220V交流电压； 输出电压： -24V24V直流电压； 2.1电源模块的

18、选定 电源的设计方法有很多种,比较简单的有三种。2.1.1晶体管串联式直流稳压电路电路框图如图2.1 所示,该电路中,输出电压UO经取样电路取样后得到取样电压,取样电压与基准电压进行比较得到误差电压,该误差电压对调整管的工作状态进行调整,从而使输出电压发生变化,该变化与由于供电电压UI 发生变化引起的输出电压的变化正好相反,从而保证输出电压UO 为一恒定值(稳压值) 。因输出电压要求从0V 起实现连续可调,因此要在基准电压处设计一辅助电源,用以控制输出电压能够从0V开始调节。 图2.1串联式稳压电源电路图单纯的串联式直流稳压电源电路是很简单的,但增加了辅助电源后,电路比较复杂,由于都采用分立元

19、件,电路的可靠性也难以保证。2.1.2用单片机制作的可调直流稳压电源 该电路采用可控硅作为第一级调压元件,用稳压电源芯片LM317、LM337 作为第二级调压元件,通过AT89CS51 单片机控制继电器来改变电阻网络的阻值,从而改变调压元件的外围参数,并加上软启动电路,获得024V电压,驱动能力可达1A ,同时可以显示电源电压值和输出电流值的大小。其硬件电路主要包括变压器、整流滤波电路、压差控制电路、稳压及输出电压控制电路、电压电流采样电路、掉电前重要数据存储电路、单片机、键盘显示等几部分,硬件部分原理图如图2.2所示。图2.2用单片机制作的直流稳压电源电路图 正、负端压差控制电路的作用是减少

20、LM317 和LM337 输入端和输出端的压差以降低LM317 和LM337 的功耗。稳压电路由三端稳压芯片LM317(负压用LM337) 及外围器件组成,输出电压控制电路采用继电器控制的电阻网络。电阻网络的每个电阻都需要精密匹配,电阻的精密程度直接影响输出电压的精度。电压电流采样电路由单片机控制实时对当前电压电流进行采样,以修正输出电压值。掉电前重要数据存储电路用以保存当前设置的电压值,可以方便用户在重新上电后不用设置,而且也不会因为电压值过高损坏用户设备。该电源稳定性好、精度高,并且能够输出24V范围内的可调直流电压,且其性能优于传统的可调直流稳压电源,但是电路比较复杂,成本较高,使用于要

21、求较高的场合。2.1.3采用三端集成稳压器电路该电路框图如图2.3所示, 它采用输出电压可调且内部有过载保护的三端集成稳压器,输出电压调整范围较宽,设计一电压补偿电路可实现输出电压从连续可调,因要求电路具有很强的带负载能力,须设计一软启动电路以适应所带负载的启动性能。该电路所用器件较少,成本低且组装方便,可靠性高。图2.3集成稳压器稳压电源设计 2.1.4方案的确定根据要求，我们要实现-24V24V连续可调，这种要求属于日常应用，因此我们就要做到尽量使电源制作简单，成本低廉，稳定性和精确性较高即可，第3种方案正好能满足要求，因此，选定采用三端集成稳压器组成稳压电路。 2.2显示模块的选定 为了

22、使稳压电源在使用中更加简便和更具人性化，增加一个数字电压显示模块是一个既简单又实用的方法。对于数显模块的选择，我们主要有两种方案。2.2.1采用双积分A/D转换器MC14433的方案采用双积分A/D转换器MC14433，它有多路调制的BCD码输出端和超量程输出端，采用动态扫描显示，便于实现自动控制。但芯片只能完成A/D转换功能，要实现显示功能还需配合其它驱动芯片等，使得整部分硬件电路板布线复杂，加重了电路设计和实际焊接的工作。2.2.2采用ICL7107的方案 采用双积分A/D转换器ICL7107，它是大规模集成芯片，将模拟电路和数字电路集成在一个有40个功能端的电路内，包含了A/D转换、逻辑

23、控制、译码驱动等电路，只需外接少量元件就能组成三位半数字电压表。电路设计简单，电路板布线不复杂，便于焊接、调试。 电源采用稳压电源提供的5V输出，显示部分采用共阳极数码管。2.2.3方案确定 由于采用ICL7107芯片连接简单，材料便宜并且较精确，因此，在此次设计中采用ICL7107芯片组成的显示模块电路作为数显模块。第三章 电源模块的设计在第二章中，我们已经确定使用三端稳压器实现稳压电路，在三端稳压器中最常用的就是78XX和79XX系列芯片，这种芯片的特点是价格低廉，稳压性能好，组成电路简单等特点，又因为我们电源范围是-24V24V，因此稳压电路我们就选用7824和7924芯片组成。3.1

24、三端稳压器的工作原理 三端集成稳压器大多采用串联稳压方式。从图3.1所示方框图中可以看出，它由启动电路、基准电路、误差放大器、调整管、取样电阻及保护电路等组成。它与分立元件的串联调整稳压器电路工作原理完全相同。图3.1 78XX、79XX稳压集成电路原理框图3.2稳压器的主要参数3.2.1输出电压V。 输出电压是指稳压器的各工作参数符合规定时的输出电压值。对于固定输出稳压器，它是常数;对于可调式输出稳压器，它是输出电压范围。3.2.2输出电压偏差 对于固定输出稳压器，实际输出的电压值和规定的输出电压Vo之间往往有一定的偏差。这个偏差值一般用百分比表示，也可以用电压值表示。3.2.3最大输出电压

25、ICM最大输出电流指稳压器能够保持输出电压不变的最大电流。3.2.4最小输入电压Vimin 输人电压值在低于最小输入电压值时，稳压器将不能正常工作。3.2.5最大输人电压Vimax 最大输入电压是指稳压器安全工作时允许外加的最大电压值。3.2.6最小输入、输出电压差(Vi-Vo) 它是指稳压器能正常工作时的输入电压U与输出电压八是最小电压差值。3.2.7电压调整率SV电压调整率是指当稳压器负载不变而输入的直流电压变化时，所引起的输出电压的相对变化量。SV常用下式表示: （式3.1） 式中:Vo输出电压变化量; Vi输入电压变化量。 电压调整率有时也用某一输入电压变化范围内的输出电压变化量表示。

26、 电压调整车用来表征稳压器维持输出电压不变的能力。3.2.8电流调整率Si 电流调整率是指，当输入电压保持不变而输出电流在规定范围内变化时，稳压器输出电压相对变化的百分比，可用下式表示: （式3.2）电流调整率有时也用负载电流变化时输出电压的变化量来表示。3.2.9输出电压温漂ST输出电压温漂也称输出电压的温度系数。其定义为，在规定的温度范围内，当输入电压和输出电流不变时，单位温度变化引起的输出电压变化量，用公式表达为: （式3.3） 式中:T温度变化量。3.2.10输出阻抗Z。 输出阻抗指，在规定的输入电压和输出电流的条件下，在输出端上所测得的交流电压与交流电流之比，即 （式3.4） 输出阻

27、抗反映了在动态负载状态下，稳压器的电流调整率。3.2.11输出噪声电压VN 它是指当稳压器输入端无噪声电压进入时，在其输出端所测得的噪声电压值。输出噪声电压是由稳压器内部产生的，它对许多负载是有害的。3.3 7824芯片的技术指标 7824芯片参数如下图所示 图3.2 7824芯片参数3.4 7924芯片的技术指标 7924芯片参数如下图所示 图3.3 7924芯片参数3.5电源模块的确定7824、7924芯片都是定值稳压芯片，而我们要求的是连续可调的直流稳压电源，因此我们必须要设计一个电路，使7824和7924组成的稳压电路可以实现调压功能。图3.4 7824、7924稳压集成电路电路如图3

28、.4所示，由变压器输出交流双向电压经桥式整流对整流，C1、C2滤波得到一直流电压，其中变压器双电源的中心抽头作为公共接地端，然后分别把该直流电压正负极接入7824的1脚和7924的3脚。7824的3脚接到电位器w2的滑动触片“d”上，7924的1脚接到电位器w1的滑动触片“c”上。当将触片“c”滑到“0”端接地时，调节w2，即可从“a”端得到正向可变电压；若将触片“d”滑到“0”端接地，调节w1，在“b”端就可得到负向可变电压，将w1、w2换成同轴电位器，将获得正负对称的可调电源，输出电压值连续可调，可达到同步调节的目的。3.6电路参数的计算3.6.1输入电压Ui 输出电压U0 应与稳压电源要

29、求的输出电压的大小范围相同，稳压电路的最大允许电流ICMI0max,稳压电路的输入电压范围为 （式3.5） 式中：Uomax最大输出电压 Uomin最小输出电压 （Ui-Uo)min稳压块最小输入输出压差 （Ui-Uo)max稳压块最大输入输出压差通常情况下我们取输入电压Ui比输出电压Uo大6V3.6.2变压器副边的输出电压U2 通常根据变压器副边输出的功率Po来选择变压器。对于容性的负载，变压器副边的输出电压U2与稳压器输入电压Ui的关系为 （式3.6） 副边电流的取值标准为 （式3.7）3.6.3整流二极管及滤波电容 整流二极管VD的反向击穿电压URM应满足 （式3.8） 额定工作电流IF

30、应满足 （式3.9） 滤波电容C的容量估算公式为 （式3.10）式中：Uip-p稳压器输入端纹波电压的峰-峰值 Ic电容C放电电流 t电容C放电时间，t=T/2=0.01S滤波电容C的耐压值应大于，也可用下式估算 （式3.11）3.7电源电路原理图确定 根据以上各式确定数值后，电路图如下：图3.5 电源电路原理图第四章 数显模块的设计电源模块设计完成后，接下来就是数显模块的设计。根据前面介绍我们选定了ICL7107芯片作为数显模块，ICL7107是一个3位半A/D转换器，是常用的数显模块芯片，本模块设计的重点就是了解它的原理，确定他的参数参数，选择元器件并设计出电路。4.1 A/D转换器原理随

31、着数字技术，特别是信息技术的飞速发展与普及，在现代控制、通信及检测等领域，为了提高系统的性能指标，对信号的处理广泛采用了数字计算机技术。由于系统的实际对象往往都是一些模拟量（如温度、压力、位移、图像等），要使计算机或数字仪表能识别、处理这些信号，必须首先将这些模拟信号转换成数字信号；而经计算机分析、处理后输出的数字量也往往需要将其转换为相应模拟信号才能为执行机构所接受。这样，就需要一种能在模拟信号与数字信号之间起桥梁作用的电路-模数和数模转换器。 将模拟信号转换成数字信号的电路，称为模数转换器（简称a/d转换器或adc,analog to digital converter）,它主要用以下三种

32、方法实现A/D转换：逐次逼近法、双积分法、电压频率转换法。(1) 逐次逼近法逐次逼近式A/D是比较常见的一种A/D转换电路，转换的时间为微秒级。采用逐次逼近法的A/D转换器是由一个比较器、D/A转换器、缓冲寄存器及控制逻辑电路组成，如图4.1所示。基本原理是从高位到低位逐位试探比较，好像用天平称物体，从重到轻逐级增减砝码进行试探。图4.1 逐次逼近式A/D转换器原理框图 逐次逼近法转换过程是：初始化时将逐次逼近寄存器各位清零；转换开始时，先将逐次逼近寄存器最高位置1，送入D/A转换器，经D/A转换后生成的模拟量送入比较器，称为Vo，与送入比较器的待转换的模拟量Vi进行比较，若VoVi，该位1被

33、保留，否则被清除。然后再置逐次逼近寄存器次高位为1，将寄存器中新的数字量送D/A转换器，输出的Vo再与Vi比较，若VoVi，该位1被保留，否则被清除。重复此过程，直至逼近寄存器最低位。转换结束后，将逐次逼近寄存器中的数字量送入缓冲寄存器，得到数字量的输出。逐次逼近的操作过程是在一个控制电的控制下进行的。(2) 双积分法采用双积分法的A/D转换器由电子开关、积分器、比较器和控制逻辑等部件组成。如图4.2所示。基本原理是将输入电压变换成与其平均值成正比的时间间隔，再把此时间间隔转换成数字量，属于间接转换。 图4.2 双积分式A/D转换的原理框图双积分法A/D转换的过程是：先将开关接通待转换的模拟量

34、Vi，Vi采样输入到积分器，积分器从零开始进行固定时间的正向积分，时间到后，开关再接通与Vi极性相反的基准电压VREF，将VREF输入到积分器，进行反向积分，直到输出为0V时停止积分。Vi越大，积分器输出电压越大，反向积分时间也越长。计数器在反向积分时间内所计的数值，就是输入模拟电压Vi所对应的数字量，实现了A/D转换。(3) 电压频率转换法采用电压频率转换法的A/D转换器，由计数器、控制门及一个具有恒定时间的时钟门控制信号组成，如图4.3所示。它的工作原理是V/F转换电路把输入的模拟电压转换成与模拟电压成正比的脉冲信号。图4.3 电压频率式A/D转换原理框图电压频率转换法的工作过程是：当模拟

35、电压Vi加到V/F的输入端，便产生频率F与Vi成正比的脉冲，在一定的时间内对该脉冲信号计数，时间到，统计到计数器的计数值正比于输入电压Vi，从而完成A/D转换4.2 ICL7107简介 ICL7107是高性能、低功耗的三位半A/D转换器电路。它包含有七段译码器、显示驱动器、参考源和时钟系统。ICL7107可直接驱动发光二极管（LED）。 ICL7107将高精度、通用性和真正的低成本很好的结合在一起，它有低于10V的自动校零功能，零漂小于1V/OC，低于10pA的输入电流，极性转换误差小于一个字。真正的差动输入和差动参考源在各种系统中都很有用。在用于测试量负载但愿、压力规管和其他桥式传感器时会有

36、更突出的优点。另外，只要用十个左右的无源元件和一个LED屏就可以与ICL7107构成高性能的仪表面板，实现了低成本和单电源工作。4.3 ICL7107的管脚排列 ICL7107的管脚排列如图4.4所示 图4.4 ICL7107的管脚排列图各管脚说明如下： 1端： U+ =5V，电源正端。26端： U- =5V，电源负端。19端： ab4，千位数笔段驱动输出端，由于位的计数满量程显示为“1999”，所以 ab4输出端应接千位数显示器显示“1”字的b和c笔段。20端： POL，极性显示端（负显示），与千位数显示器的g笔段相连接（或另行设置的负极性笔段）。当输入信号的电压极性为负时，负号显示，如“1

37、9.99”；当输入信号的电压极性为正时，极性负号不显示如“19.99”。21端： BP，液晶显示器背电极，与正负电源的公共地端相连接。 27端： INT，积分器输出端，外接积分电容。28端： BUFF，输入缓冲放大器的输出端，外接积分电阻。29端： AZ，积分器和比较器的反相输入端，接自校零电容。30、31端： INLO、 INHI，输入电压低、高端。由于两端与高阻抗CMOS运算放大器相连接，可以忽略输入信号的注入电流，输入信号应经过1M电阻和0.01电容组成的滤波电路输入，以滤除干扰信号。28端： 个位数显示器的笔段驱动输出端，各笔段输出端分别与个位数显示器对应的笔段ag相连接。914、25

38、端： 十位数显示器的笔段驱动输出端，各笔段输出端分别与十位数显示器对应的笔段ag相连接。1518、2224端： 百位数显示器的笔段驱动输出端，各笔段输出端分别与百位数显示器对应的笔段ag相连接。32端： COM，模拟公共电压设置端，一般与输入信号的负端，负基准电压端相接。33、34端： 、，基准电容负压、正压端，它被充电的电压在反相积分时，成为基准电压，通常取=0.1。35、36端： REFLO、 REFHI，外接基准电压低、高位端，由电源电压分压得到。37端： TEST，数字地设置端及测试端，经过芯片内部的500电阻与GND相连。38、39、40端： ，产生时钟脉冲的振荡器的引出端，外接R1

39、、C1元件。振荡 器主振频率与R1C1的关系为 （式4.1）4.4 ICL7107功能说明4.4.1模拟部分 图4.5表示ICL7107的模拟部分。每个测试周期分为3个阶段，他们分别是 1）自动校零阶段（A-Z） 2）信号积分阶段（INT） 3）反向积分阶段（DE）。图4.5 ICL7107的模拟部分框图(1)自动校零阶段 在自动校零阶段做三件事。第一，内部高端输入和低端输入与外部管脚脱 开，在内部与模拟公共管脚短接。第二，参考电容充电到参考电压值。第三，围 绕整个系统形成一个闭合回路，对自动校零电容CAZ进行充电，以补偿缓冲放大器、 积分器和比较器的失调电压。由于比较器包含在回路中，因此自动

40、校零的精度仅受 限于系统噪声。任何情况下，折合到输入端的失调电压小于10V。(2)信号积分阶段 在信号积分阶段，自动校零回路断开，内部接点也脱开，内部高输入端和低输入端与外部管脚相连。转换器将IN HI和IN LO之间输入的差动输入电压进行一固定时间的积分，此差动输入电压可以在一很宽的共模范围内：与正负电源的差距各为1V之内。另一方面，若该输入信号相对于转换器的电源电压没有回转，可将IN LO连接到模拟公共端上，以建立正确的共模电压。在此积分阶段的最后，积分信号的极性也已经确定了。(3)反向积分阶段最后的一个阶段是反向积分阶段。低端输入在芯片内部连接到模拟公共端，高端输入通过先前已充电的参考电容进行连接，内部电路能使电容的极性正确地连接以确保积分器的输出能回到零。积分器的输出回到零的时间正比于输入信号的大小。对应的数字输出为: