Geniální integráč ICL7106 (7107, 7126, 7135)
Je to převodník, který nabízí díky svým vlastnostem neuvěřitelné možnosti. Popíšu pár nápadů, jak je možné tento integráč použít.
Spousta různých zapojení je již popsáno v dokumentaci od výrobců:
http://www.intersil.com/data/fn/fn3082.pdf
Aplikační poznámky:
http://www.intersil.com/data/an/an046.pdf
http://www.intersil.com/data/an/an023.pdf
http://www.intersil.com/data/an/an9609.pdf
http://www.intersil.com/data/an/an017.pdf
http://www.intersil.com/data/an/an052.pdf
Jak ušetřit:
Já teda nakupuju v GM. Možná že ceny u jiných prodejců budou jiné. ICL7106 .. 47 Kč, LCD displej 133 Kč, to je dohromady asi 180 korun a to ještě není hotovo, protože ještě musíme udělat plošňák, nasázat další součástky a je stí, práce. Tak koupím hotový panelový měřák HD-3438 za 95 kaček, který je i mechanicky udělaný tak, že jej pěkně srčíte do hranaté díry a je to. A i když tam není ten integráč, ale nějakej asfaltovej kiďanec, je to ono, akorát ušetřili za pouzdro s vývodama. On to sice není ICL7106, ale ten je skoro stejný, jen se liší tím, že mu chybí vývod 37 - TEST, ale zato má vývod pro indikaci stavu baterie - pro zachování značení vývodů jsem použil stejné jako u ICL7106 a vývod pro indikaci baterie jsem označil 25,5, protože je mezi 25. a 26. vývodem.
Úprava modulu HD-3438
Na tomto obrázku je původni zapojení modulu panelmetru. Barevně je tu naznačeno, jak tento modul upravit.
A pro to, aby bylo jasné, jak vypadá ten modul ve skutečnosti, tak jsem vyfotil rozmístění součástek a dokonce jsem je osnačil. Jsou tu také označeny vývody integráče. Všimněte si dvou odporů jednou stranou připojených k COM - běžec trimru R4 a druhou stranou k IN+, IN-. Tak těch si nevšímejte. O těch bude řeč až při popisu připojení vstupů.
Pro většinu aplikací budeme potřebovat, aby vstup IN- nebyl připojen na společný vývod COM. Proto musíme tento modul mírně upravit na destičce plošných spojů. Vyndáme destičku z držáku s displejem, ale předem si raději označíme, jak tam ta destička patří, protože jde nasadit i obráceně. Na obrázku jsou naznačeny tři místa, na kterých musíme přerušit plošný spoj. Pak ale musíme dvěma propojkami propojit signály COM a IN-. Na obrázku je to celkem dobře vidět. Použil jsem drát s isolací, která při pájení sama přestane isolovat.
Jak se vyhnout zápornému napájení:
Už několikrát jsem byl svědkem toho, jak si některí lidé lámou hlavu tím, že je potřeba záporné napájení, když chceme vestavět měřák s ICL7106 do přístroje. Záporné napětí není potřeba. Jen je potřeba, aby vstup IN- nebyl připojen k vývodu COM. To právě u těch panelovejch měřáků je, takže je třeba tento měřák trošku upravit tak, aby vstup IN- spojen s COM nebyl. Vstupy IN+ a IN- jsou symetrické, takže bez problémů můžeme vytvořit symetrický odporový dělič, který bude upravovat jak měřící rozsah, tak i posunutí napěťového potenciálu vstupů. Pokud například chceme měřit napětí, zvolíme si třeba rozsah -19,99 až +19,99V, musíme zvolit dělící poměr 1/100 (referenční napětí je většinou 0,1V, což odpovídá měřícímu rozsahu -0,1999 až +0,1999V). Nabízí se možnost požít odpory 990kOhm a 10kOhm. Dále si zjednodušíme situaci tím, že tam dáme 1Mohm a 10kOhm, sice se nám dělící poměr zvýší na 1/101, ale je to v jednom procentu a to doladíme trimrem R4 pro referenční napětí.
Tady je příklad, jak zapojíme měřák pro měření napětí.
A tady je příklad, jak zapojíme měřák pro měření proudu.
Aby toho nebylo málo, můžeme podobně zapojit měřák s ICL7107 s LED displejem. U něj je ale jedna odlišnost v napájení. Zde je nutné napájet obvod 5V mezi GND a V+ (maximální povolené napětí je 6V. Ale i tento integráč lze napájet pouze jedním napětím a to tak, že V- spojíme s GND a napájíme to celé pouze 5V. Vtomto případě však nepracuje vnitřní napěťová reference a musíme tedy použít vnější. Rozsah napětí na vstupech (CommonRange) je u všech těchto integráčů mezi V- +1V a V+ -0.5V, to znamená v tomto případě 1..4.5V. Pokud však použijeme již popsané odporové děliče, není žádný problém. Jednoduché napájení ICL7107 je popsáno ve výše uvedených dokumentech výrobce. Tam nenajdete pouze ten fígl se symetrickým odporovým děličem.
Frekvence oscilátoru
Oscilátor řídí časování převodu. Vstupní signál je integrován 4000 period oscilátoru. Proto, aby se rušení 50 a 60Hz projevovalo co nejméně, bude dobré, aby převodník integroval celou nebo několik celých period těchto frekvencí. 100ms je doba 6 period frekvence 60Hz a 5 period frekvence 50Hz. To znamená, že ideální frekvence oscilátoru bude 40000Hz. Podle vzorce fOSC = 0,45 / R3 / C4, určíme, že R3, který je v modulu s hodnotou 100k musíme tedy vyměnit za R3 = 450000 / 40 / 100 = 112,5k. V moddulu jsou použity součástky R3 = 100k a C4 = 100p, což je frekvence 45kHz a doba integrace je tedy 88,89 ms, což se může projevit v nepříjemném kolísání zobrazených hodnot, pokud měříme silně rušený signál. Zjednodušíme si proto úpravu modulu tak, že paralelně k C4 dáme kondenzátor s hodnotou 22p a paralelně k R3 dáme odpor s hodnotou 1M2.
Tento dokument je splácán panem Jiřím Rečkem za účelem ispirace ostatních elektroniků. Dokument je živý a bude se postupně měnit a narůstat.