外文翻譯--三位半lcdled顯示ad轉(zhuǎn)換器-資料下載頁
2025-05-12 08:19本頁面
【導(dǎo)讀】emittingdiode(LED)display.(3)de-integrate(DE).10μV.
【正文】 輸入放大器允許的共模電壓范圍內(nèi)的差動電壓。即在比正電源低 和比負(fù)電源高 1V 的范圍。 在此范圍內(nèi)，電路有 85dB 的共模抑制比。然而必須注意的是積分器的輸出不能進(jìn)入飽和區(qū)，一種最壞的情況可能是在輸入端有一接近滿量程的負(fù)向差動電壓，同時又有一個較大的共模正向電壓，負(fù)向的差動電壓使得積分器的輸出向正方向走，而此時積分器輸出的正向擺幅又被正向共模電壓所擠占，在這種嚴(yán)格的應(yīng)用條件下，可適當(dāng)?shù)貭奚恍┚龋瑢⒎e分器的輸出電壓擺幅降低到低于所推薦的 2V 滿量程。積分器的輸出可在比正電源低 或比負(fù)電源高 的范圍內(nèi)擺動而不影響線性度。 差動參考源 參考電壓能夠在轉(zhuǎn)換器的電源電壓范圍內(nèi)的任意位 置上產(chǎn)生。共模誤差的主要來源是翻轉(zhuǎn)電壓，這是由于參考電容對其接點(diǎn)上的分布電容充電或放電而造成的。如果有一較大的共模電壓，在正電壓輸入下進(jìn)行反向積分時，參考電容會得以充電（電壓增加）。反之，在負(fù)電壓輸入下進(jìn)行反向積分時，參考電容會失去電荷。這種由于正負(fù)輸入電壓而在參考電容上造成的電壓差異會導(dǎo)致翻轉(zhuǎn)誤差。然而通過參考電容，使得它比分布電容大許多，則最壞情況下的誤差可以控制在 個顯示字之內(nèi)。 模擬公共端 此管腳主要是為在電池供電的應(yīng)用場合（ ICL7106）或輸入信號相對于供電電源是浮動的系統(tǒng)中建立一個 公共電壓而設(shè)置的。 COMMON 管腳設(shè)置的電壓比正電源約低，這樣的選擇可以使電池電壓低至接近 6V 時仍能工作。然而，此模擬公共端有一些參考電壓的特征。只有當(dāng)總的供電電壓足夠高使得穩(wěn)壓管能工作時（ 7V），此公共點(diǎn)的電壓才有較低的電壓系數(shù)（ %/V）和較低的輸入阻抗（≈ 15Ω），典型情況下的溫度系數(shù)小于 80ppm/℃。 另外，片上參考源的一些不足也必須充分予以重視。在 ICL7107 中，由于驅(qū)動 LED數(shù)碼管而導(dǎo)致的內(nèi)部發(fā)熱會使性能下降。由于塑料的熱阻比陶瓷的打，因此塑封電路比瓷封電路在這方面的性能要 差，由于參考源的溫度系數(shù)、片上功耗和封裝的熱阻等原因，會使接近滿量程時的噪聲從 25μVpp上升到 80μVpp。另外，高功耗（例如顯示值為 1000，第 12 頁 共 16 頁 二十段顯示）與低功耗（例如顯示值為 1111，八段顯示）使得線性度之差會達(dá)到一個字，甚至更多。參考源有正溫度系數(shù)的電路在量程溢出時會多出幾個字。這事因?yàn)橐绯鰰r三個低位數(shù)字均不顯示，而處于低功耗狀態(tài)。相似地，參考源為負(fù)溫度系數(shù)的電路會在溢出和非溢出讀值之間來回交替變化。這事由于芯片不斷被加熱和冷卻的結(jié)果。所以這些問題在使用外部參考源時自然就解決了。 ICL7106 由于功耗很小，可以忽略，基本上就沒有上述這些問題。在兩種電路的應(yīng)用中，都可以方便地加上外故參考源，見圖 2。 模擬公共端在自動校零和反向積分期間與低端輸入回路相連。如果 IN LO 不同于模擬公共端，就會在系統(tǒng)中產(chǎn)生一共模電壓并會被電路優(yōu)異的共模抑制特性所抑制，然而在某些應(yīng)用場合， IN LO 會被設(shè)置成一已知的固定電壓（比如電源的公共端），這樣，模擬公共端也應(yīng)該至此同一點(diǎn)，以消除電路上的共模電壓。此問題對于參考電壓也同樣重要。如果參考源能方便地接至模擬公共端，就必須要接。因?yàn)橹挥羞@樣才可以消除由于參考源系統(tǒng)而引入的 共模電壓。 在芯片內(nèi)部，模擬公共端連接至 N 溝道場效應(yīng)管，該管子有約 30mA 的陷電流能力，以使模擬公共端的電壓維持在比電源電壓低 （當(dāng)有一負(fù)載將此公共電網(wǎng)正上端拉時）。但是該模擬公共端只有 10μA 的源電流能力。由于此， COMMON 端可方便地連接至負(fù)電壓而不必考慮內(nèi)部的參考源。 圖 2 采用外部參考源的連接方法 第 13 頁 共 16 頁 測試管腳 TEST 管腳提供兩個功能。在 ICL7106 電路中，它通過 —500Ω 的電阻連接到內(nèi)部產(chǎn)生的數(shù)字部分電源。這樣，它提供外部產(chǎn)生的 LCD 字符端驅(qū)動電路的負(fù)電源。這些 LCD驅(qū)動器 可用來驅(qū)動顯示小數(shù)點(diǎn)或其他用戶希望在 LCD 屏上顯示的圖形或字符。圖 3 和圖 4 表示了這樣的應(yīng)用，注意這時所加的負(fù)載電流不能超過 1mA。 第二個功能是“顯示測試”。當(dāng) TEST 管腳置于高電平時（接 V+），所有的 LCD 驅(qū)動端都顯示，顯示為“ 1888”，在這種方式下， TEST 管腳可陷入大約 15mA 的電流。 圖 3 為固定小數(shù)點(diǎn)顯示所采用的簡單反向器 圖 4為多個小數(shù)點(diǎn)選擇顯示所采用的異或門電路 第 14 頁 共 16 頁 數(shù)字部分 圖 5 和圖 6 分別畫出了 ICL7106 和 ICL7107 的數(shù)字部分框圖，在 ICL7106 中，有6V 的穩(wěn)壓 二極管和一個很大的 P 溝管子構(gòu)成的源極跟隨器形成了內(nèi)部數(shù)字的，這樣的電源連接方式在背極（ BP）電壓以方波輸出時可吸納較大的容性電流。背極電壓的頻率為時鐘頻率除以 800，在每次三秒讀數(shù)刷新速率時，它為 60Hz 的方波。標(biāo)稱電壓幅度為 5V； LCD 的端驅(qū)動電壓與此背極電壓同頻、同幅，不顯示時為同相，顯示時為反相，在各種條件下，字符段兩端的平均直流電壓可以忽略。 圖 6 畫出了 ICL7107 的數(shù)字部分框圖。除了去掉穩(wěn)壓部分和背極驅(qū)動以及將字符驅(qū)動電流由 2mA 增加至 8mA 以滿足儀表上用的共陽 LED 數(shù)碼管的驅(qū)動要求之外，其余與 ICL7106 都是一樣的。由于千位的輸出（ 19 引腳）要驅(qū)動兩個 LED 段，它的驅(qū)動能力加大一倍，達(dá)到 16mA。 在這兩件器件中，有負(fù)電壓輸入時，極性符號會被顯示（點(diǎn)亮）。必要時若低端輸入（ IN LO）和高端輸入（ IN HI）反接，則該指示也會反過來。 圖 5 ICL7106數(shù)字部分框圖 第 15 頁 共 16 頁 圖 6 ICL7107數(shù)字部分框圖 系統(tǒng)定時 圖 7 畫出了 ICL7106 和 ICL7107 的時鐘連接方式，可在這兩種基本的連接方式中選擇一種使用。 （ 1）如圖 7A 中所示，一外接振蕩器連接到第 40 腳。 （ 2）如圖 7B 中 所示，用三個管腳構(gòu)成 RC 振蕩器。 該振蕩頻率被除以 4，然后再進(jìn)入下一級計(jì)數(shù)器，以形成一個測量周期的三個階段。它們是信號積分階段（ 1000 個計(jì)數(shù)值），參考源反向積分階段（ 0 至 2020 個計(jì)數(shù)值）和自動校零階段（ 1000~3000 個計(jì)數(shù)值）。在輸入信號小于滿量程時，自動校零將參考源中未用足的部分進(jìn)行反積分，這樣，使得一個完整的測量過程為 4000 個計(jì)數(shù)值（ 16000個時鐘脈沖），而與輸入信號無關(guān)。需要每秒三次的讀數(shù)刷新速率時，可選用 48KHz 的振蕩頻率。 為使電路對 60Hz 的工頻有最大的抑制能力，信號積分階段的時 間應(yīng)為 60KHz 的工頻的整數(shù)值，這樣，可選的振蕩頻率為 240kHz, 120kHz, 80kHz, 60kHz, 48kHz, 40kHz, 第 16 頁 共 16 頁 3331kHz等，同樣的，為了對 50KHz的工頻有最好的抑制能力，可選的振蕩頻率有 200kHz, 100kHz, 6632kHz, 50kHz, 40kHz 等。請注意， 40KHz 的振蕩頻率（每秒 個讀數(shù)），對 50KHz 和 60KHz 的工頻均有抑制能力（ 400Hz 和 440Hz 也可以）。 圖 7 時鐘電路
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