基于数显直流稳压电源的毕业设计

Cosc > 50pF Rosc > 50KΩ fosc = 48K Hz (典型值) 振荡周期：Tosc = RC/0.45

所以，38脚的C4取100pF，39脚的R5取100KΩ。积分电路由IC的27、28脚决定。 积分时钟频率：Fclock = Fosc / 4

积分周期：Tint = 1000 ×(4/Fosc) = 1000 ×(4/48K) = 83.3ms 满量程模拟输入电压：Vinfs = 200mV (典型值) 最佳积分电流：Iint = 4uA 积分电压：Vint = 2V

积分电阻：Rint = Vinfs / Iint = 200 mV/ 4uA = 50KΩ

积分电容：Cint = (Tint)(Iint) / Vint = 83.3ms × 4uA / 2 = 0.166 uF

所以，27脚C3取0.22uF， 28的R4取47KΩ。C2用于防止系统噪音的影响以及过载输入时电路的恢复，29脚的C2取0.47uF。 参考电容：0.1uF < Cref <1uF C1为参考电容，我们取0.1Uf。

电阻R2用于调整参考电压，参考电源为0~200mV可调。R3用于电压校准。 参考电压与输入电压的关系为：Vin = 2×Vref

如果要求电压表的量程0~199.9mV，参考电压应设置为100mV。

如果需要需要测量的电压大于200mV，就要通过分压电路来实现。由于我们电源的指标是5~12V，所以要求电压表的量程为0~20V。

下面以20V来进行分压电阻（Rx）的计算，这里我们设定R4形成的参考电压为100mV， R2为1KΩ，落在R2上的电压降为2×100mV = 0.2V，Rx计算如下：

Rx?U20?0.2??99k?I0.2

为了方便电阻选择，选用100 KΩ电阻，其误差可通过调整R2来弥补。 3.5.2 元件的选择

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制作时，显示用的数码管为共阳型，2 KΩ可调电阻最好选用多圈可调精密电阻，分压电阻选用误差较小的金属膜电阻，其他器件选用正品即可。R1选用100KΩ的金属膜电阻，R2选用2KΩ的多圈可调精密电阻，R3选用24KΩ的金属膜电阻，R4选用1KΩ的多圈可调精密电阻，R5选用47KΩ的金属膜电阻，R6选用100KΩ的金属膜电阻。C1选用0.22uF的CCB电容，C2选用0.47uF的CCB电容，C3选用0.1uF的陶瓷电容，C4选用100 pF的CCB电容。 3.5.3 ICL7107的校准

首先，先校准参考电压，用万用表测IC的35和36之间的电压，是否为100mV，如不是，则需要调节电位器R4使两端电压为100mV。然后，用万用表测电源的输出，如9.50V，然后通过调节电位器R2，使LED上的数值与万用表上的一致。这样，校准工作就算完成了。

经过校准后，ICL7107和万用表的绝对误差只有0.01V。 3.5.4 ICL7107的供电电源

如图18所示，ICL7107芯片需要+5V和-5V的双电源供电。所以需要额外做一个供电电源，以下有三种方案：

方案一：用7805和7905三端集成芯片提供+5V和-5V的电压，正负5V供电电源电路原理图如图14所示。

U179052VIVO3TR1BR1C1470u1GNDC3470uKBPC800TRAN-2P3SC2470uC4470u2GND1VIVO3U27906 图14 正负5V供电电源原理图

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这种电路时标准的双电源电路，能够稳定提供正负5V的直流电压，但是需要用到7805和7905稳压模块，增加了电路成本。

方案二：利用LM317集成稳压模块做一个+5V的电源，再利用ICL7660芯片把+5V电源变成-5V的电源。

ICL7660是哈里斯公司采用CMOS工艺制成的高效率、小功率、低压直流电源变换器，亦称DC/DC电压转换器，国 产型号为5G7660，它不仅能将单电源转换成对称输出的双电源，还能通过几片串联方式获得多倍压输出，其空 载时转换效率高达99.7%，带负载后转换效率仍可达95%，ICL7660本身耗电小于0.5mA，却能向负载提供10~20mA 的电流，其外围电路十分简单，只需接两只电容即可工作。

ICL7660+5V转-5V电路原理图如图15所示。

图15 ICL7660+5V转-5V电路原理图

这种方案也是比较常用的方案，但是缺点也是增加了电路成本。

方案三：用LM317集成稳压模块制作一个+5V的电源，然后用一只NPN三极管，两只电阻，一个电感来进行信号放大，把芯片38脚的振荡信号串接一个20K－56K的电阻连接到三极管“B”极，在三极管“C”极串接一个电阻（为了保护）和一个电感（提高交流放大倍数），在正常工作时，三极管的“C”极电压为2.4V－2.8V为最好。这样，在三极管的“C”极有放大的交流信号，把这个信号通过2只4u7电容和2支1N4148二极管，构成倍压整流电路，可以得到负电压供给ICL7107的26脚使用。

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完整显示电路就如图16所示。

图16 单电源供电的ICL7107电路原理图

经过考虑，最终选择了方案三，因为这样做既节省成本，又方便焊接且满足设计要求。经过测试，数显电压表正常工作。

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