第8章傳感器集成電路8.1LM35精密攝氏溫度傳感器及其應(yīng)用

8.2AD620低功耗儀表放大器及其應(yīng)用

8.3TDA0161金屬檢測集成電路及其應(yīng)用

8.4ICL7107三位半LED顯示A/D變換器及其應(yīng)用LM35系列集成電路是美國國家半導(dǎo)體公司研制的溫度傳感器，它的輸出電壓與攝氏溫度成線性關(guān)系。室內(nèi)應(yīng)用時，LM35的精確度可以達到±1/4℃。LM35在芯片內(nèi)部有精確的工藝校準，輸出阻抗很低，使用相當(dāng)容易。

LM35可以單電源供電，也可以正負電源供電，僅僅吸收60uA電流，有著非常低的自熱，在靜止空氣中溫度僅升高0.1℃。LM35在0℃時輸出為0V，每升高1°C，輸出電壓增加10mV。第8章傳感器集成電路8.1LM35精密攝氏溫度傳感器及其應(yīng)用第8章傳感器集成電路8.1LM35精密攝氏溫度傳感器及其應(yīng)用

8.1.1LM35溫度傳感器的特性主要特點：1.直接輸出代表攝氏溫度的電壓2.溫度和輸出電壓呈線性關(guān)系+10mV/℃3.誤差0.5℃（25℃）4.工作溫度范圍為-55℃到150℃5.適合遠端使用6.工作電壓范圍為4V至30V7.電源電流小于60uA8.靜態(tài)空氣中自熱為0.08℃9.低阻抗輸出（1mA負載電流時為0.1Ω）第8章傳感器集成電路8.1LM35精密攝氏溫度傳感器及其應(yīng)用

表8.1LM35極限參數(shù)符號參數(shù)名典型單位VDD電源電壓+35到-0.2VVOUT輸出電壓+6V到-1.0VIOUT輸出電流10mATS貯存溫度-65到150℃PD耗散功率700mWTL10秒焊接溫度300℃第8章傳感器集成電路8.1LM35精密攝氏溫度傳感器及其應(yīng)用

圖8.1LM35封裝及引腳排列

LM35DZ

LM35DM

LM35DT第8章傳感器集成電路如圖8.1所示，LM35提供TO-92、SO-8、TO-220等三個常用封裝，型號分別為LM35DZ、LM35DM、LM35DT。其中LM35DZ使用最為方便，可以遠端使用，LM35DM可以用于主板上測試設(shè)備內(nèi)環(huán)境溫度，TO-220封裝的LM35DT帶金屬片（與GND相連），可以固定到待測物件上。8.1LM35精密攝氏溫度傳感器及其應(yīng)用

第8章傳感器集成電路8.1LM35精密攝氏溫度傳感器及其應(yīng)用

圖8.2LM35的典型應(yīng)用在單正電源下只能輸出大于0V的信號，所以不能測量0℃以下溫度，實際量程為2℃到150℃雙電源應(yīng)用時可以得到滿量程的溫度測量。電路輸出電壓通過萬用表測量就可以簡單轉(zhuǎn)變成溫度第8章傳感器集成電路圖8.2為LM35的典型應(yīng)用圖，由于VOUT=10mV.溫度值，在單正電源下只能輸出大于0V的信號，所以不能測量0℃以下溫度，實際量程為2℃到150℃。雙電源應(yīng)用時可以得到滿量程的溫度測量。圖8.2的電路輸出電壓通過萬用表測量就可以簡單轉(zhuǎn)變成溫度，與后續(xù)AD變換、顯示電路等非常容易連接。8.1LM35精密攝氏溫度傳感器及其應(yīng)用

第8章傳感器集成電路8.1LM35精密攝氏溫度傳感器及其應(yīng)用

圖8.3基于LM35和ATMEGA8的溫度計電路LM35輸出代表溫度的電壓該電壓通過電阻進入MCU進行AD變換MCU經(jīng)過計算在LED數(shù)碼管輸出溫度值第8章傳感器集成電路工作原理LM35將溫度轉(zhuǎn)換成電壓，輸入ATMEGA8的模擬電壓輸入口ADC6,經(jīng)過ATMEGA8的A/D變換和掃描顯示將溫度顯示到3位數(shù)碼管上。ATMEGA8為單片機，代碼可以使用C語言編寫，本電路的顯示誤差可以達到±1℃。元件選擇電阻R1-R8選用100Ω也可以選擇排阻，IC1選擇TQFP32封裝的ATMEGA8，數(shù)碼管可以選擇共陰也可以選擇共陽，但是編寫代碼的時候要相應(yīng)做修改。制作要點硬件制作相對簡單，關(guān)鍵是單片機的代碼編寫，好的代碼可以實現(xiàn)LED數(shù)碼管開機測試、省電操作、晚上或者白天關(guān)閉溫度計、溫度告警等附加功能。8.1LM35精密攝氏溫度傳感器及其應(yīng)用

11圖8.4基于LM35和ICL7136的數(shù)字溫度計電路

LM35的輸出溫度信號送到A/D轉(zhuǎn)換器ICL7136的輸入端INHI，轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后由LCD9003液晶顯示器顯示出來，顯示精度為0.1℃。由于LM35輸出電壓為10mV/℃，如當(dāng)溫度最高為150℃時，輸出1500mV，所以要將A/D轉(zhuǎn)換器ICL7136的量程設(shè)置成2000mV，也就是基準電壓必須調(diào)整成1000mV，同時選擇合適的積分電阻和電容的值，這樣LCD9003P才能顯示1500字樣。為了顯示零下環(huán)境溫度，下拉電阻R2不能缺乏，如工作溫度均在0℃上，可以去掉R2。TL431為2.5V基準電壓電路，通過R5的分壓得到1V基準電壓給ICL7136做基準。第8章傳感器集成電路8.1LM35精密攝氏溫度傳感器及其應(yīng)用

TL431形成2.5V基準串聯(lián)分壓得到1V基準LM35輸出代表溫度的電壓ICL7136將溫度值顯示出來AD620是美國ANALOGDEVICES公司(模擬器件半導(dǎo)體公司)生產(chǎn)的一款低成本、高精度儀表放大器，只需要使用一個電阻就可以將增益范圍為1至10,000。AD620采用8引腳封裝，并且功耗較低(最大電源電流僅1.3mA)，因此非常適合電池供電的應(yīng)用。8.2AD620低功耗儀表放大器及其應(yīng)用第8章傳感器集成電路8.1LM35精密攝氏溫度傳感器及其應(yīng)用

AD620具有高精度(最大非線性度40ppm)、低失調(diào)電壓(最大50μV)和低失調(diào)漂移(最大0.6μV/°C)特性，可以為電子稱應(yīng)變片等傳感器提供精密接口。它還具有低噪聲、低輸入偏置電流和低功耗等特性，使之非常適合心電圖和血壓計等醫(yī)療應(yīng)用。第8章傳感器集成電路8.2AD620低功耗儀表放大器及其應(yīng)用AD620的特殊工藝使其僅有1.0nA的低輸入偏置電流。AD620在1kHz時具有9nV/√Hz的低輸入電壓噪聲，在0.1Hz至10Hz低頻帶內(nèi)的峰峰值噪聲僅為0.28μV，輸入電流噪聲為0.1pA/√Hz，這些特性使得AD620作為前置放大器使用效果很好。第8章傳感器集成電路8.2AD620低功耗儀表放大器及其應(yīng)用8.2.1AD620儀表放大器的特性主要特點：1.增益通過一個外部電阻設(shè)置（1至10000）,G=49.4k/RG+12.寬電源電壓范圍（±2.3V到±18V）3.性能高于三運放儀表放大器設(shè)計4.低功耗，最大工作電流1.3mA5.輸入失調(diào)電壓：50uV(最大值)6.輸入失調(diào)漂移：0.6uV/℃(最大值)7.輸入偏置電流：1.0nA8.共模抑制比：100dB（最小值，G=10）9.輸入電壓噪聲0.28uV峰峰值（0.1Hz至10Hz）第8章傳感器集成電路8.2AD620低功耗儀表放大器及其應(yīng)用表8.2AD620極限參數(shù)符號參數(shù)名典型單位VDD電源電壓+35到-0.2VVOUT輸出電壓+6V到-1.0VIOUT輸出電流10mATS貯存溫度-65到150℃PD耗散功率700mWTL10秒焊接溫度300℃第8章傳感器集成電路8.2AD620低功耗儀表放大器及其應(yīng)用AD620內(nèi)部為典型的三運放差分放大電路，AD620使用其400Ω內(nèi)部電阻器和一組二極管防止負輸入電壓對內(nèi)部電路的損壞，對于正電壓過載，它可依靠其自身的基極-射極輸入結(jié)作為箝位二極管，所以這樣的內(nèi)部結(jié)構(gòu)保證了芯片內(nèi)部免受外部輸入端的正負高壓的破壞。圖8.5AD620內(nèi)部原理圖第8章傳感器集成電路8.2AD620低功耗儀表放大器及其應(yīng)用圖8.6AD620的引腳配置部分引腳功能：pin1和pin8之間接電阻RG后，電路的增益G=49.4k/RG+1，如當(dāng)RG=499，時增益為100這里的增益為pin6和pin5之間的電壓與pin3和pin2之間的電壓之比，即輸出電壓是相對于基準引腳的電位的。pin5基準引腳REF定義了零輸出電壓，而且當(dāng)負載不與系統(tǒng)其余部分共享精確地電位時，基準引腳就特別有用，是一種向輸出電路提供精確偏移電壓的直接途徑，容許范圍為電源電壓以內(nèi)2V。第8章傳感器集成電路8.2AD620低功耗儀表放大器及其應(yīng)用8.2.3AD620的典型應(yīng)用電路圖8.7AD620的典型應(yīng)用電路圖8.8AD620的典型應(yīng)用電路第8章傳感器集成電路8.2AD620低功耗儀表放大器及其應(yīng)用8.2.3AD620的典型應(yīng)用電路圖8.7使用了RC網(wǎng)絡(luò)。高頻干擾信號可以通過輸入端的低通RC網(wǎng)絡(luò)濾除，其中C1和C3要比C2小一個數(shù)量級以上，具體應(yīng)用時可以根據(jù)干擾頻率來選擇R和C。圖8.8是血壓計的典型應(yīng)用電路，也是典型的直流電橋應(yīng)用，電橋的輸出都是差動電壓，正好與AD620進行連接，輸出對地電壓與電橋失衡程度相關(guān)，作為氣壓傳感器時與氣體壓力成比例。第8章傳感器集成電路8.2AD620低功耗儀表放大器及其應(yīng)用AD620除了可用于電子秤等許多橋式電路應(yīng)用之外，還可別適合采用低電壓供電的大電阻壓力傳感器，在這些應(yīng)用中小尺寸和低功耗特性變得特別重要。圖8.9顯示了一個3kΩ壓力傳感器電橋，它采用5V電源供電，電橋功耗僅僅1.7mA，增加AD620和緩沖分壓器后可對信號進行調(diào)理，總電源電流僅僅3.8mA。AD705作為電壓跟隨器，其輸出等于20K電阻上的電壓，即2V，并與ADC的模擬地和AD620的pin5（REF）相連，為AD620提供輸出電壓的零點，也就是說，當(dāng)輸入電壓V+IN=V-IN時，AD620輸出端電壓為+2V。對于ADC來說，VREF是1V，即10k電阻兩端的電壓。圖8.9AD620單電源供電的壓力檢測儀第8章傳感器集成電路8.2AD620低功耗儀表放大器及其應(yīng)用

人體的心電信號比較微弱，不易讓醫(yī)學(xué)研究者做進一步的觀察，圖8.10為使用AD620正對微弱信號進行放大的例子，其放大倍數(shù)為500倍，也就是每1mV的身體信號輸出0.5V。使用者左側(cè)胸部靠近心臟部位安裝一個電極貼片，連接到AD620的pin3，當(dāng)做身體信號正端輸入。使用者右側(cè)胸部與左側(cè)對應(yīng)位置安裝一個電極貼片，連接到AD620的pin2，當(dāng)做身體信號負端輸入。使用者左腳安裝一個電極貼片連接到AD620的pin5作為參考接地。圖8.10AD620單電源供電的壓力檢測儀

第8章傳感器集成電路8.2AD620低功耗儀表放大器及其應(yīng)用圖8.11可編程儀表放大電路如圖8.11所示，電路由ADG1611電子開關(guān)組成的電路代替了AD620的編程電阻RG，使得放大器的增益可以通過二進制代碼進行控制，可以很容易和單片機的IO口對接，通過單片機編程來控制增益。第8章傳感器集成電路8.2AD620低功耗儀表放大器及其應(yīng)用表8.3增益設(shè)置IN1IN2IN3IN4增益00001149.91110015011100311111653第8章傳感器集成電路8.2AD620低功耗儀表放大器及其應(yīng)用TDA0161為意法半導(dǎo)體（ST）公司生產(chǎn)的金屬傳感器集成電路，它具有下列優(yōu)點：靈敏度高工作頻率范圍寬精度高外圍元件少可靠性TDA0161是通過檢測渦電流損失來檢測金屬體的，當(dāng)接近金屬物體時輸出信號電平會發(fā)生改變。第8章傳感器集成電路8.2AD620低功耗儀表放大器及其應(yīng)用8.3TDA0161金屬檢測集成電路及其應(yīng)用8.3.1TDA0161的特性主要特點：1.輸出電流10mA2.振蕩頻率為10MHz3.電源電壓范圍4-35V3.接近目標(biāo)時電源電流10mA4.遠離目標(biāo)是電源電流1mA第8章傳感器集成電路8.3TDA0161金屬檢測集成電路及其應(yīng)用圖8.12TDA0161功能框圖第8章傳感器集成電路8.3TDA0161金屬檢測集成電路及其應(yīng)用TDA0161是利用磁感應(yīng)原來檢測金屬的。主要組成單元包括：振蕩器檢波器比較器基準電壓源可變恒流源組成如圖8.13，TDA0161有DIP8和SOP8兩種封裝。TDA0161是利用磁感應(yīng)原來檢測金屬的。圖8.12是它的內(nèi)部功能方框圖，主要由振蕩器、檢波器、比較器、基準電壓源和可變恒流源組成。當(dāng)IC附近無金屬時，內(nèi)部電路保持振蕩，集成電路輸出的電流不大于1mA，而且為可變恒流源方式，電流基本上不受電源電壓的影響。內(nèi)部振蕩器的最高振蕩頻率可達10MHz。不同的使用場合，對振蕩頻率的要求也不同。在需要定位精確時，取較高的振蕩器頻率，需要高靈敏度時，取較低的振蕩器頻率。實踐證明，該IC在不同的頻率下都能取得滿意的效果。圖8.7中，振蕩電容器與探測線圈并聯(lián)后接至pin3和pin7腳組成振蕩回路，振蕩頻率可以通過改變探測線圈的電感量或者在振蕩電容的電容量來實現(xiàn)。第8章傳感器集成電路8.3TDA0161金屬檢測集成電路及其應(yīng)用圖8.13TDA0161封裝及引腳排列（頂視）第8章傳感器集成電路8.3TDA0161金屬檢測集成電路及其應(yīng)用圖中，當(dāng)金屬靠近線圈L時，通過LED的電流從1mA變?yōu)?0mA，亮度明顯變高很多，我們可以根據(jù)亮度判斷有無金屬，很暗表示無金屬。圖8.14TDA0161的金屬探測應(yīng)用第8章傳感器集成電路8.3TDA0161金屬檢測集成電路及其應(yīng)用利用pin6腳的電位變化也可以擴展很多功能，比如增加三極管驅(qū)動繼電器等。圖8.15為TDA0161的觸摸應(yīng)用電路，平時TDA0161內(nèi)部保持振蕩狀態(tài)，pin6的電位僅為0.7V,不足以使穩(wěn)壓管擊穿，S8050處于截止?fàn)顟B(tài)，繼電器J不吸合。一旦人手觸摸金屬片JS時，其IC內(nèi)部振蕩減弱，比較器有誤差電壓輸出，其pin6電位升高，3.6V穩(wěn)壓管擊穿導(dǎo)通，S8050導(dǎo)通，J吸合接通負載電壓。VCC可使用6-15v直流電源，L電感量為300uH，可用色標(biāo)電感器。圖8.15的電路可以用于觸摸式的自動電源控制，如手扶梯的自動控制以及電熨斗、吸塵器等自動控制等，也適合各種手持工具的自動電源開關(guān)，當(dāng)人手握住機把時（如電烙鐵），電源自動接通，松手后自動關(guān)閉。圖8.15TDA0161的觸摸應(yīng)用開關(guān)電路第8章傳感器集成電路8.3TDA0161金屬檢測集成電路及其應(yīng)用

ICL7107是一個高性能、低功耗的三位半A/D變換電路。它包含了七段譯碼、LED顯示驅(qū)動、參考源和時鐘系統(tǒng)，可以直接驅(qū)動共陽極的LED數(shù)碼管，與ICL7107功能類似的ICL7106用于驅(qū)動液晶顯示屏，兩者均常用于電壓的測量和顯示。

ICL7107具有精度高、通用性強和低成本等特點，它具有低于10uV的自動較零功能，溫度漂移小于1uV/℃，輸入電流小于10pA，極性轉(zhuǎn)換的誤差很小，其真正的差動輸入和差動參考源可使其用于橋式傳感器輸出信號的測量，所需的外圍元件極少。第8章傳感器集成電路8.3TDA0161金屬檢測集成電路及其應(yīng)用8.4ICL7107三位半LED顯示A/D變換器及其應(yīng)用ICL7107的特性1、零電平輸入時，數(shù)碼管讀數(shù)為零；2、1pA的典型輸入電流；3、真正的差動輸入和差動參考源；4、小于15uVp-p的低噪聲；5、片上集成時鐘；6、小于10mW的低功耗；7、可不外接有源電路；第8章傳感器集成電路8.4ICL7107三位半LED顯示A/D變換器及其應(yīng)用表8.4ICL7107極限參數(shù)參數(shù)名典型單位電源電壓（V+到V-）15V電源電壓（V+到GND）6V電源電壓（V-到GND）-9V模擬輸入電壓V+到V-內(nèi)參考源輸入V+到V-內(nèi)時鐘輸入V+到GND工作溫度0到70℃存儲溫度-65到150℃熱阻50℃/W最大結(jié)溫150℃TA=25℃,除非特指第8章傳感器集成電路8.4ICL7107三位半LED顯示A/D變換器及其應(yīng)用表8.5ICL7107主要電氣參數(shù)表8.5ICL7107主要電氣參數(shù)參數(shù)名條件最小典型最大單位正電源電壓V+與GND之間5V正電源電壓V-與GND之間-5V正電源電流VIN=0V，不包括LED流入電流1.01.8mA負電源電流VIN=0V，不包括LED流入電流0.61.8mA字符段陷電流不包含pin19、pin2058mApin191016mApin2047mA零輸入讀數(shù)Vin=0.0V滿量程200mV000.0000.0000.0數(shù)字讀數(shù)比例值讀數(shù)9991000數(shù)字讀數(shù)極性轉(zhuǎn)換誤差±0.2±1字共模抑制比VCM=1VVIN=0V滿量程200mV50uV/V噪聲VIN=0V滿量程200mV15uV輸入漏電流VIN=0V110pA零輸入漂移VIN=0V0℃到70℃0.11uV/℃量程溫度系數(shù)VIN=199mV0℃到70℃外部參考源0ppm/℃15ppm/℃振蕩器頻率C>50pFR>50kfosc=0.45/RC48kHz第8章傳感器集成電路8.4ICL7107三位半LED顯示A/D變換器及其應(yīng)用圖8.16為ICL7107的積分示意圖。ICL7107為雙積分型A/D轉(zhuǎn)換器，是一種間接A/D轉(zhuǎn)換器，它通過對輸入待測電壓和標(biāo)準的參考電壓分別進行兩次積分，將輸入電壓的平均值變換成與之成正比的時間間隔，然后在時間間隔內(nèi)，對脈沖進行十進制計數(shù)，進而得出相應(yīng)的數(shù)字輸出。圖8.16ICL7107積分示意圖第8章傳感器集成電路8.4ICL7107三位半LED顯示A/D變換器及其應(yīng)用圖8.17為ICL7107的數(shù)字部分示意圖。時鐘信號源由內(nèi)部的兩個反向器以及外部的R、C組成的，標(biāo)準周期Tc作為測量時間間隔的標(biāo)準時間，其振蕩周期Tc=2RCIn1.5=2.2RC。pin37為測試信號輸入端，平時懸空，當(dāng)接高電平時，控制邏輯控制所有的LED點亮（除小數(shù)點）。圖8.17ICL7107數(shù)字部分示意圖

第8章傳感器集成電路8.4ICL7107三位半LED顯示A/D變換器及其應(yīng)用計數(shù)器對反向積分過程的時鐘脈沖進行計數(shù)，得到BCD計數(shù)值。鎖存器用來存放BCD計數(shù)值，也即A/D轉(zhuǎn)換的結(jié)果，鎖存器的輸出經(jīng)譯碼器后驅(qū)動LED。譯碼器為BCD-7段譯碼器，將鎖存器的BCD碼譯成LED數(shù)碼管數(shù)字的相應(yīng)編碼。

LED驅(qū)動器是將對應(yīng)于共陽極數(shù)碼管七段筆段的邏輯電平進行電流放大，驅(qū)動相應(yīng)筆段顯示?？刂破饔腥齻€作用：一、識別積分器的工作狀態(tài)，適時發(fā)出控制信號，控制模擬開關(guān)接通或斷開，A/D轉(zhuǎn)換器能循環(huán)進行；二、根據(jù)輸入電壓極性來控制LED數(shù)碼管的負號顯示；三、當(dāng)輸入電壓超量程時發(fā)出溢出信號，使千位顯示“1"，其余碼全部熄滅。

第8章傳感器集成電路8.4ICL7107三位半LED顯示A/D變換器及其應(yīng)用

圖8.18為DIP40封裝的ICL7107CPL的引腳配置圖。7107字樣的集成電路有很多廠家生產(chǎn)，引腳的定義并不完全相同，具體需要查所屬廠家的數(shù)據(jù)規(guī)范文件。ICL7107通常還有小型的貼片封裝提供，如ICL7107CM44為PQFP44封裝，引腳編號和配置與DIP40差異較大，均需嚴格參考規(guī)范文件。

圖8.18ICL7107CPL的引腳配置（頂視）

第8章傳感器集成電路8.4ICL7107三位半LED顯示A/D變換器及其應(yīng)用表8.6ICL7107CPL引腳功能Pin#符號說明1V+正電源2~8

驅(qū)動個位數(shù)碼管9~14、25驅(qū)動十位數(shù)碼管15~18，22~24驅(qū)動百位數(shù)碼管19AB4驅(qū)動千位數(shù)碼管，顯示千位上的120POL負號數(shù)碼顯示21GND地26V-負電源27INT接積分電容器Cint，必須選擇溫度系數(shù)小不致使積分器的輸入電壓產(chǎn)生漂移的元件28BUFF接積分電阻Rint。其輸出級的無功電流(idlingcurrent)是100μA，而緩沖器與積分器能夠供給20μA的驅(qū)動電流，從此腳接一個Rint至積分電容器，其值在滿刻度200mV時選用47K，而2V滿刻度則使用470K。

29A-Z接自動調(diào)零電容Caz。如果應(yīng)用在200mV滿刻度的場合是使用0.47μF，而2V滿刻度是0.047μF30INLO模擬量輸入端（-）第8章傳感器集成電路8.4ICL7107三位半LED顯示A/D變換器及其應(yīng)用31INHI模擬量輸入端（+），當(dāng)pin30電位大于pin31時，pin20才輸出低電平點亮負號LED32COMMON模擬信號公共端，簡稱“模擬地”，使用時一般與輸入信號的負端以及基準電壓的負極相連。33CREF-外接基準電容端34CREF+外接基準電容端35REFLO基準電壓負端36REFHI基準電壓正端37TESTTEST測試端,接正電源可以點亮測試所有LED38OSC3外接阻容或石英晶體組成的振蕩器39OSC2外接阻容或石英晶體組成的振蕩器40OSC1外接阻容或石英晶體組成的振蕩器,電容量的選擇是根據(jù)下列公式來決定：Fosc=0.45/RC第8章傳感器集成電路8.4ICL7107三位半LED顯示A/D變換器及其應(yīng)用為了讓ICL7107能正確測量和顯示正負電壓值，必須給其提供負電源和標(biāo)準的電壓基準（參考電壓）。在實際應(yīng)用中，負電源通常從正電源通過各種電源變換方式產(chǎn)生，電荷泵電路為其中的一種?；鶞试措娐窞樗蠥/D變換器必須的標(biāo)準電源，ICL7107的基準源可以使用TL431(2.5V)或者ICL8069(1.2V)等電壓基準集成電路來產(chǎn)生。

圖8.19為TL431集成電路通過電阻分壓產(chǎn)生100mV標(biāo)準基準電源的電路,其中負電源由三極管組成的負電壓電路產(chǎn)生。圖8.19三極管負壓的2000mV量程電路

第8章傳感器集成電路8.4ICL7107三位半LED顯示A/D變換器及其應(yīng)用圖8.20為ICL8069集成電路通過電阻分壓產(chǎn)生1000mV標(biāo)準基準電源的電路,其中負電源由CD4009反相器組成的負電壓電路產(chǎn)生,典型的電荷泵電路，它借用時鐘振蕩信號，只需要1片反向器集成電路和兩個二極管、兩個電容，調(diào)試容易，性能穩(wěn)定，通常能得到-3.6V左右的負電源，能滿足ICL7107對負電源的需要。圖8.20CD4009負壓的200mV量程電路第8章傳感器集成電路8.4ICL7107三位半LED顯示A/D變換器及其應(yīng)用圖8.21為ICL7107的時鐘連接方式圖，其中A圖為外部時鐘輸入方式，B圖為RC振蕩產(chǎn)生時鐘信號，兩種方式的信號的頻率均要被除以4，才進入下一級計數(shù)器，以形成一個測量周期的三個階段。一個完整的測量周期為4000個計數(shù)值（即pin38上16000個脈沖周期）。三個測量周期中，信號積分占1000個計數(shù)值，參考源反向積分占0至2000個計數(shù)值，自動較零階段占1000至3000個計數(shù)值。當(dāng)輸入信號小于滿量程時，自動較零階段自動補足使得一個測量周期為4000個計數(shù)值。當(dāng)振蕩頻率48kHz時，經(jīng)過4分頻得到12kHz的時鐘頻率，周期為1/12000秒，一個測量周期包含4000個時鐘周期為4000/12000=0.33秒，即每秒測量3次左右。圖8.21ICL7107的時鐘連接電路第8章傳感器集成電路8.4ICL7107三位半LED顯示A/D變換器及其應(yīng)用圖8.21中，當(dāng)信號積分階段的時間為市電工頻頻率的整數(shù)值時，可使電路對工頻具有最大的抑制能力。如為了對我國50kHz的工頻有最大抑制能力，可選擇40kHz、50kHz、100kHz、200kHz等作為振蕩頻率。如選擇40kHz作為振蕩頻率，可對50kHz和60kHz的工頻均有抑制能力

圖8.21ICL7107的時鐘連接電路第8章傳感器集成電路8