на главную
Карта сайта
English version
Вы читаете:

ИМС аналого-цифровых преобразователей - RadioRadar

Справочник
17 лет назад

ИМС аналого-цифровых преобразователей

1

   Микросхемы ВТ7106 и ВТ7107 представляют собой высококачественные 3,5-разрядные аналого-цифровые преобразователи с малым энергопотреблением и прямым выходом на индикатор. Все активные компоненты, необходимые для работы преобразователя, содержатся в кристалле КМОП-микросхемы. В нее включены: блок аналого-цифрового преобразования напряжение — код; дешифратор семисегментных индикаторов; интерфейсная схема, управляющая индикатором (только для ВТ7106); источник опорного напряжения и тактовый генератор. ВТ7106 предназначена для работы с жидкокристаллическим индикатором, а ВТ7107 — со светодиодным. Микросхема сочетает в себе высокую точность и экономичность. Величина ухода нуля не превышает 100 мкВ для диапазона 2 В и 10 мкВ для диапазона 200 мВ, величина входного тока — 10 дА, ошибка счета — одну единицу младшего разряда. Встроенная система корректировки нуля устраняет его смещение без использования внешней системы установки. Микросхемы размещаются в 40-выводных корпусах типа ДИП, их цоколевка приведена на рис.1. Функциональное назначение выводов приведено в табл.1, предельные режимы эксплуатации (при температуре 25°С) — в табл.2, электрические параметры схемы (при напряжении питания 10В, температуре 25°С, частоте тактовых импульсов 48 кГц, если не оговорено иное) — в табл.3.

   Особенности микросхем:

  • нулевые показания индикатора при нулевом входном напряжении;
  • правильное определение полярности входного сигнала при очень малом, в пределах точности измерений, входном сигнале;
  • малый уровень входного шума;
  • небольшая мощность (6 мВт), потребляемая микросхемой от источника питания (без учета энергии, расходуемой ЖКИ или светодиодным индикатором);
  • высокоомный дифференициальный КМОП-вход (входное сопротивление — порядка 1012 Ом);
  • прямой выход на ЖКИ-индикатор для ВТ7106 и на светодиодный индикатор для ВТ7107;
  • отсутствие дополнительных активных компонентов;
  • высокая линейность преобразования (ошибка — менее единицы младшего разряда);
  • наличие внутреннего источника опорного напряжения с малым температурным дрейфом;
  • возможные применения: щитовые цифровые измерительные приборы, цифровые мультиметры, термометры, измерители емкости, РН-метры, фотометры и т.п.

Корпус микросхем типа ДИП

Рис. 1
Корпус микросхем типа ДИП

Таблица 1

Номер
вывода
Обозначение
вывода
Описание
вывода
1V+Положительный вывод источника питания
2D1Вывод управления секцией D индикатора единиц
3С1Вывод управления секцией С индикатора единиц
4В1Вывод управления секцией В индикатора единиц
5А1Вывод управления секцией А индикатора единиц
6F1Вывод управления секцией F индикатора единиц
7G1Вывод управления секцией G индикатора единиц
8Е1Вывод управления секцией Е индикатора единиц
9D2Вывод управления секцией 0 индикатора десятков
10С2Вывод управления секцией С индикатора десятков
11В2Вывод управления секцией В индикатора десятков
12А2Вывод управления секцией А индикатора десятков
13F2Вывод управления секцией F индикатора десятков
14Е2Вывод управления секцией Е индикатора десятков
15D3Вывод управления секцией D индикатора сотен
16ВЗВывод управления секцией В индикатора сотен
17F3Вывод управления секцией F индикатора сотен
18ЕЗВывод управления секцией Е индикатора сотен
19АВ4Вывод управления обеими половинами индикатора 1 тысячи
20POLВывод управления знаком минус индикатора
21ВР
GND
Общий вывод индикатора ЖКИ (для ВТ7106)
Общий провод ("земля") цифровой части (для ВТ7107)
22G3Вывод управления секцией G индикатора сотен
23A3Вывод управления секцией А индикатора сотен
24СЗВывод управления секцией С индикатора сотен
25G2Вывод управления секцией G индикатора десятков
26V-Отрицательнй вывод источника питания
27VINTВыход интегратора
28VBUFВывод подключения интегрирующего резистора
29CAZВывод подключения конденсатора автоматической установки нуля
30V-NАналоговый вход низкого уровня
31V+NАналоговый вход высокого уровня
32АСАналоговая "земля"
33C-REFВывод подключения конденсатора опорного напряжения
34C+REFВывод подключения конденсатора опорного напряжения
35V-REFВывод подключения внешнего опорного напряжения
36V+REFВывод подключения внешнего опорного напряжения
37TESTКонтрольный выход
38OSC3Вывод подключения конденсатора генератора тактовых импульсов
39OSC2Вывод подключения резистора генератора тактовых импульсов
40OSC1Общая точка соединения резистора и конденсатора генератора тактовых импульсов

Таблица 2

Наименование параметра,
единица измерения
ОбозначениеПараметр
Напряжение питания
от V-доV+
VMAX15
Входное аналоговое напряжение, ВVВХ MAXот V-доV+
Опорное входное напряжение, ВVОП MAXот V-доV+
Амплитуда тактовых импульсов, ВVА MAXот GND доV+
Рассеиваемая мощность, ВтNMAX0,8
Рабочая температура кристалла, °СTOPR0...70
Температура хранения, °СTSTG-55...+150

Таблица 3

Наименование параметра,
единица измерения
ОбозначениеНормаРежим измерения
МинТипМакс
Напряжение питания (ВТ7106), ВVПИТ71012
Напряжение обоих источников питания (ВТ7 107), ВVПИТ3,556
Ток, потребляемый от источника питания (исключая ток светодиодов для ВТ7107), мАIDD0,61,0VN=0
Входной ток утечки, пАILEAK 110VN=0
Напряжение управления сегментом АВ4 (ВТ7106), ВVLCDS456
Ток управления сегментом (кроме АВ4, ВТ7107), мАILED57Напряж. на сегменте 3В
Ток управления сегментом АВ4 (ВТ7107), мАILED11015Напряж. на сегменте 3В
Напряжение аналоговой "земли" (по отношению к выводу положит. источника питания), ВVANACOM2,73,03,325 кОм между землей и положительным выводом источника питания
Уровень шумов (от пика до пика), мкВVN15При VN=0 на диапазоне 200 мВ
Показания счетчика при нулевом входном напряжении -000,0±000,0+000,0При VN=0 на диапазоне 200 мВ
Относительные показания счетчика 999999/10001000При VN=VREF=100мВ
Линейность преобразования (максимальное отклонение от идеальной прямой линии), число единиц младшего разряда -1±0,2+1На диапазоне 200мВ или 2В
Дрейф нуля мкВ/ °С 0,21VN=0,TOPR=0...70 °C
Ошибка разбалансировки, число единиц младшего разряда -1±0,2+1V-N=V+N=200 мВ
Нелинейность коэффициента преобразования, мкВ/ВCMRR50200VCM=±1 В, VN=0 В, диапазон 200 мВ


Схема включения БИС BT7106

Рис. 2
Схема включения БИС BT7106

Схема включения БИС BT7107

Рис. 2
Схема включения БИС BT7107

   Микросхема ВТ7106 питается от одного источника напряжением 9... 10 В, положительный полюс которого подключается к выводу 1, отрицательный — к выводу 26. Для питания ВТ7107 необходимы два источника по 5 В. Общей точкой обоих источников является вывод 21, +5 В подается на вывод 1, -5 В — на вывод 26. Схема включения БИС ВТ7106 приведена на рис.2, а ВТ7107 — на рис.3.

   Микросхемы работают следующим образом (рис.4). Измеряемое напряжение подается на интегрирующий конденсатор CINT в течение фиксированного интервала времени, определяемого тактовым генератором. Накопленный конденсатором заряд будет пропорционален входному напряжению при условии постоянства тактовой частоты и входного тока.

Принцип работы миекросхем

Рис. 4
Принцип работы миекросхем

   Затем этот конденсатор разряжается до нуля опорным сигналом с полярностью, противоположной входному. Интервал времени, необходимый для разряда интегрирующего конденсатора, измеряется счетчиком счетных импульсов, для того чтобы вывести результат на дисплей. Он пропорционален средней величине входного сигнала в течение времени интегрирования.

Мнения читателей
  • pawel/28.02.2015 - 15:09

    Очень хорошая статья,но в другой литературе предлагают Cosc и Rosc заменить кварцевым резонатором,вот только частоту его не указывают.

Вы можете оставить свой комментарий, мнение или вопрос по приведенному выше материалу:

Поля, обязательные для заполнения