3 1 / 2 dígitos, LCD / LED Display, A / D convertidoresEl ICL7106 ICL7107 y son de alto rendimiento, baja energía, 31 / 2 dígitos convertidores A / D. Se incluyen siete decodificadores segmento, los controladores de pantalla, una referencia, y un reloj.El ICL7106 está diseñado para interactuar con un cristal líquido (LCD) e incluye un disco posterior multiplexado;el ICL7107 directamente en coche una luz de tamaño del equipodiodo emisor de luz (LED).

El ICL7106 y ICL7107 reunir a una combinación de alta precisión, versatilidad y economía real. Cuenta con auto-cero a menos de 10μV, la deriva del cero de menos de 1μV/oC, de entrada tendencia actual de 10pA (Max), y conversión de error de menos de un cargo. Entradas verdadero diferencial y de referencia son útiles en todos los sistemas, pero da al diseñador una ventaja poco común en la medición de las células de carga, medidores de tensión y otro puente transductores tipo. Finalmente, la economía real del poder únicooperación de suministro (ICL7106), permite un alto rendimiento medidor de panel que se construirá con la adición de sólo el 10 pasivo componentes y una pantalla.

CARACTERÍSTICAS

• Lectura garantizado cero para la entrada de 0 V en todas las escalas• Polaridad verdadero en la Zona Cero para la detección precisa Null• Entrada 1pA Corriente típica• Entrada diferencial verdadero y de referencia, la unidad de visualización directa- LCD ICL7106, LED lCL7107• bajo nivel de ruido - menos de 15μVP-P• El reloj de chip y de referencia• baja disipación de potencia - normalmente menos de 10 mW• No Circuitos activos adicionales requeridos• Estabilidad de visualización mejorada• Pb-Free Plus Recocido disponibles (RoHS)

INFORMACION DE DISEÑO HOJA DE RESUMEN

AMPLIFICADOR DE SALIDA DE FORMA DE ONDA TÍPICA INTEGRADOR (INT PIN)

DESCRIPCION DETALLADA

Sección analógicaLa Figura 3 muestra la sección analógica para el ICL7106 y ICL7107. Cada ciclo de medición se divide en tres fases. Ellos son (1) auto-cero (AZ), (2) la señal de integración (INT) y (3) de ntegración (DE).

Integrar la señal de faseEn señal de integración, el bucle de auto-cero se abre, el internos o se retira, y la entrada interna de alta y baja están conectados a los terminales externos. El convertidor se integra la tensión diferencial entre IN HI e IN LO para un tiempo fijo. Esta diferencia de voltaje puede ser dentro de un amplio rango de modo común: hasta 1V desde cualquier fuente. Si, por el Por otro lado, la señal de entrada no tiene retorno con respecto a la alimentación del convertidor de potencia, EN LO puede estar vinculada a analógica común para establecer el voltaje correcto de modo común. Al final de la esta fase, la polaridad de la señal integrada se determina

De-Integrar la faseLa fase final es de-integrar, integrar o de referencia. Entrada bajo está conectado internamente a analógica común y de entrada alta se conecta a través de la referencia previamente cargadacondensador. Circuitos dentro del chip se asegura de que el condensador estará conectado con la polaridad correcta para hacer que el salida del integrador para volver a cero. El tiempo necesario para que la salida a cero es proporcional a la señal de entrada.Específicamente, la lectura digital se muestra:.Diferencial de entradaLa entrada puede aceptar tensiones diferenciales en cualquier lugar dentro de la rango de modo común del amplificador de entrada, o específicamente de 0,5 V por debajo de la alimentación positiva a 1V por encima de la negativa suministro. En este rango, el sistema tiene un CMRR de 86dB típico.Sin embargo, se debe tener cuidado para asegurar que el integrador la producción no se satura. Una condición peor de los casos sería una gran tensión positiva de modo común con una escala cerca de diferencial negativo de tensión de entrada. La señal de entrada negativa unidades del integrador positivo cuando la mayoría de su recorrido ha sido agotado por la tensión de modo común positivo. Para estos aplicaciones críticas, el swing de salida del integrador puede serreducido a menos de la recomendada oscilación 2V a gran escala con poca pérdida de precisión. La salida del integrador puede oscilar de dentro de cualquiera de suministro de 0,3 V, sin pérdida de linealidad.

Diferencial de referenciaLa tensión de referencia se pueden generar en cualquier lugar dentro de la tensión de alimentación del convertidor. La principal fuente de error de modo común es un voltaje de vuelco causado por el condensador de referencia perdiendo o ganando cargo a la capacidad perdidaen sus nodos. Si hay una gran tensión de modo común, la condensador de referencia pueden tener carga (voltaje de aumento) cuando llamado a de-integrar una señal positiva, pero perder carga(Tensión de disminución), cuando llamó a integrar una de-negativos la señal de entrada. Esta diferencia en la referencia para positivo o negativo tensión de entrada le dará un error de vuelco. Sin embargo, al seleccionar la condensador de referencia de tal manera que sea lo suficientemente grande en comparación a la capacitancia parásita, este error puede ser considerada a menos de 0,5 contar peor de los casos. (Vea la selección de componentes de valor.)

Indicación de cantidad

Analógica comúnEste pin se incluye principalmente para establecer el modo comúntensión para el funcionamiento de la batería (ICL7106) o por cualquier sistema dedonde las señales de entrada están flotando con respecto al podersuministro. El pin común establece una tensión que esaproximadamente 2,8 V más negativo que el positivo de alimentación.Este es seleccionado para dar un mínimo de final de la vida voltaje de la bateríade alrededor de 6V. Sin embargo, común analógico tiene algunas de lasatributos de un voltaje de referencia.

Cuando la oferta total de tensión es lo suficientemente grande como para hacer que el zener para regular (> 7V), la tensión común tendrá un coeficiente de baja tensión(0,001% / V), baja impedancia de salida ( 15Ω), y un coeficiente de temperatura por lo ≅general menos de 80 ppm / ° C ×.

Las limitaciones de la referencia chip en también debe serReconoció, sin embargo. Con el ICL7107, el calentamiento internoque los resultados de los pilotos LED puede causar algunosdegradación en el rendimiento. Debido a su alto térmicaresistencia, piezas de plástico son más pobres a este respecto quecerámica. La combinación de la temperatura de referenciaCoeficiente (TC), la disipación de chip interno, y el paquete deresistencia térmica puede aumentar el ruido cerca de la escala de25μV a 80μVP-P. También la linealidad al pasar de una altadisipación de contar, como 1000 (20 segmentos en) a un mínimo decontar con la disipación como 1111 (8 segmentos de) pueden sufrir porun recuento o más. Los dispositivos con una positiva referencia TC puederequieren varias razones para salir de una condición de sobre-rango.Esto es porque por encima del rango es un modo de baja disipación, con lapor lo menos tres cifras significativas en blanco. Igualmente, las unidades con unnegativos TC puede alternar entre más de alcance y no una sobre carga de-cuenta como el dado alternativamente se calienta y se enfría. Todos estosproblemas, por supuesto, eliminar si es una referencia externautilizados.

El ICL7106, con su disipación despreciable, sufre deninguno de estos problemas. En cualquier caso, una referencia externaSe pueden añadir fácilmente, como se muestra en la Figura 4.

Común analógico se utiliza también como el regreso de bajos insumos enauto-cero y de integración. Si EN LO es diferente de lo analógicoComún, una tensión de modo común existe en el sistemay está a cargo de la excelente CMRR del convertidor.

Sin embargo, en algunas aplicaciones en la LO se ajustará a una tasa fijatensión conocida (fuente de alimentación común, por ejemplo). En esteaplicación analógica común debe estar vinculada a la mismapunto, lo que elimina la tensión de modo común de laconvertidor. Lo mismo puede decirse de la tensión de referencia. Sireferencia puede ser convenientemente atado a analógica común, quedebe ser ya que elimina la tensión de modo comúndel sistema de referencia.Dentro de la LC, analógica común está ligada a un FET del N-Canalque puede hundirse unos 30 mA de corriente para mantener la2.8V de tensión por debajo de la alimentación positiva (cuando la carga está tratando depara tirar de la línea común positiva). Sin embargo, sólo hay

10μA de fuente de corriente, tan común puede ser fácilmente vinculado a untensión más negativa reemplazando así la referencia interna.

TESTEl pasador de prueba tiene dos funciones. En el ICL7106 esjunto a la fuente generada internamente digitales a través de unResistencia de 500Ω. Por lo tanto, se puede utilizar como la fuente negativa paragenerado en el exterior los conductores del segmento, tales como los puntos decimaleso cualquier otra presentación que el usuario lo desea, puede incluir enla pantalla LCD. Las figuras 5 y 6 se muestra como una aplicación.

No hay más que una carga de 1 mA se debe aplicar.

La segunda función es una "prueba de la lámpara". Cuando se tira de pruebaalta (de V +) todos los segmentos se encenderá y la pantalladebe decir "1888". El pin TEST se hundirá la 15mabajo estas condiciones.

SECCIÓN DIGITAL

Las figuras 7 y 8 muestran la sección digital de la ICL7106 yICL7107, respectivamente. En el ICL7106, uno digital internasuelo se genera a partir de un diodo Zener de 6V y una granP-Canal fuente seguidor.

Esta oferta se hace rígida para absorber la relativa corrientes capacitivas grande cuando la parte de atrás plano (BP) se desconecta la tensión. La frecuencia de la PA es el frecuencia de reloj dividida por 800. Durante tres lecturas / seg., Este es una onda cuadrada de 60Hz con una amplitud nominal de 5V. la segmentos son conducidos a la misma frecuencia y amplitudy están en fase con BP en OFF, pero fuera de fase cuando ON. En todos los casos insignificante tensión continua que existe en los segmentos.

La figura 8 es la sección digital de la ICL7107. Es idéntica a lael ICL7106, salvo que la fuente de alimentación regulada y avión de vuelta

disco han sido eliminados y la unidad de segmento se haaumentó de 2 mA a 8 mA, típico instrumento de tamañoánodo común LED. Desde la salida de 1000 (pin 19)debe hundirse en curso a partir de dos segmentos de LED, tiene el doble de launidad de capacidad o 16 mA.En ambos dispositivos, la indicación de la polaridad es "on" para la negativalas entradas analógicas. Si EN LO DE HI y al revés, esta indicaciónse puede revertir, si se desea

Sistema De Cronometraje

Figura 9 muestra la disposición de reloj utilizado en elICL7106 y ICL7107.

Dos disposiciones básicas de reloj se puede utilizar:1. La figura 9A. Un oscilador externo conectado a la clavija 40.2. Figura 9B. Un oscilador R-C con las tres clavijas.

La frecuencia del oscilador se divide por cuatro antes de que los relojescontadores de décadas. A continuación se divide para formar los tresciclo de convertir las fases. Estos son señal de integración (1000cuentas), de referencia de integrar (de 0 a 2000 puntos) yauto-cero (1000 a 3000 cuentas). Para las señales más que la plenaescala, de auto-cero tiene la parte no utilizada de referenciade-integración. Esto hace que un ciclo completo de medida de 4000cuenta (16.000 pulsos de reloj) independiente de la tensión de entrada.Durante tres lecturas / segundo, una frecuencia de oscilación de 48 kHzsería utilizado.Para lograr el rechazo máximo de recogida de 60Hz, la señalciclo de integración debe ser un múltiplo de 60Hz. osciladorfrecuencias de 240kHz, 120kHz, 80kHz, 60kHz, 48kHz,40kHz, 331/3kHz, etc deben ser seleccionados. de 50 Hzel rechazo, las frecuencias de oscilador de 200kHz, 100kHz,662/3kHz, 50 kHz, 40 kHz, etc sería adecuado. Tenga en cuenta que40 kHz (2,5 lecturas / segundo) rechazará tanto 50Hz y 60Hz(también 400 Hz y 440 Hz).

SELECCIÓN DE VALOR DE COMPONENTES

La Resistencia de integración

Tanto el amplificador de búfer y el integrador tiene una clase Ala etapa de salida con 100μA de corriente de reposo. Se puedesuministro 4μA de unidad actual no linealidad insignificante. Lala integración de la resistencia debe ser lo suficientemente grande como para permanecer en esteregión muy lineal en todo el rango de tensión de entrada, pero pequeñobasta con que los requisitos de fugas indebidas no se colocan enla placa de circuito impreso. Para la escala de 2V, 470kΩ es casi óptima yDel mismo modo un 47kΩ para una escala de 200 mV.

El condensador de integración

El condensador de la integración debe ser seleccionado para dar laoscilación de tensión máxima que asegura que la acumulación de toleranciano saturar el giro integrador (approximately. 0,3 V deya sea la oferta). En el ICL7106 o el ICL7107, cuando elcomún analógico se utiliza como una referencia, un valor nominal de 2 V fullscale el

giro integrador está muy bien. Para el ICL7107 con +5 Vsuministros y analógica común ligada a la oferta de tierra, un± 3.5V a cuatro oscilación V es nominal. Durante tres lecturas / segundo(48 kHz del reloj) los valores nominales de CLNT se 0.22μF y0.10μF, respectivamente. Por supuesto, si oscilador diferentesfrecuencias se utilizan, estos valores deben ser cambiados enproporción inversa a mantener la oscilación de salida misma.Un requisito adicional del condensador de la integración es quedebe tener una absorción dieléctrica baja para evitar el vuelcoerrores. Mientras que otros tipos de condensadores son adecuados para esteaplicación, condensadores de polipropileno dar indetectablelos errores a un costo razonable.

Auto-Zero condensador

El tamaño del condensador de auto-cero tiene cierta influencia enel ruido del sistema. Para la escala de 200mV completo donde el ruido esmuy importante, un capacitor de 0.47μF se recomienda. En elEscala de 2V, un condensador 0.047μF aumenta la velocidad dela recuperación de la sobrecarga y es adecuado para el ruido en esteescala.

Condensador de referencia

Un condensador 0.1μF da buenos resultados en la mayoría de las aplicaciones.Sin embargo, cuando un alto voltaje de modo común existe (es decir,el REF LO pin no es común analógico) y una 200mVla escala utilizada, un valor mayor es necesaria para evitar el vuelcoerror. Por lo general 1μF celebrará el error vuelco a 0,5 contaren este caso.

Componentes Del OsciladorPara todos los rangos de frecuencia de una resistencia 100kΩ se recomienday el condensador se selecciona de la siguiente ecuación:

TENSION DE REFERENCIA

La entrada analógica para generar una salida a gran escala (2000cuentas) es: VLN = 2VREF. Por lo tanto, para la escala de 200mV y 2V,VREF debe ser igual a 100 mV y 1 V, respectivamente. Sin embargo, enmuchas aplicaciones en el A / D está conectada a untransductor, existirá un factor de escala que no sea la unidadentre la tensión de entrada y la lectura digital. paraejemplo, en un sistema de pesaje, el diseñador podría gustartener una lectura de escala cuando el voltaje de latransductor es 0.662V. En lugar de dividir la entrada hacia abajo para200mV, el diseñador debe utilizar la tensión de entrada directay seleccione VREF = 0.341V. Los valores adecuados para la integraciónresistencia y el condensador se 120kΩ y 0.22μF. estehace que el sistema un poco más tranquilo y también evita un divisorred en la entrada. El ICL7107 de ± 5V suministros puedeaceptar señales de entrada de hasta ± 4V. Otra ventaja de estesistema se produce cuando una lectura digital de cero se desea paraVIN ≠ 0. Temperatura y sistemas de pesaje con una variabletarifa son algunos ejemplos. Esta lectura puede ser convenientemente compensadosgenerados mediante la conexión del transductor de tensión entre INHI y comunes y la variable (o fija) la compensación de tensiónentre común y en la LO.

ICL7107 Fuentes de alimentación

El ICL7107 está diseñado para trabajar a partir de ± 5V suministros.Sin embargo, si una fuente negativa no está disponible, se puedegenerados a partir de la salida del reloj con dos diodos, dos condensadores,y un bajo costo LC. La figura 10 muestra esta aplicación. verICL7660 hoja de datos de una alternativa.De hecho, en determinadas aplicaciones no es de oferta negativorequiere. Las condiciones de uso de una sola fuente de +5 V son:

1. La señal de entrada se puede hacer referencia al centro de larango de modo común del convertidor.2. La señal es inferior a ± 1.5V.

3. Una referencia externa se utiliza.

 

El resto son aplicaciones y pueden verlas en la hoja datos original del componente.