（一）教学视频

（二）教学课件

（三）教学内容

（1）ICL7135简介

ICL7135是采用CMOS工艺制作的单片4 1/2位双积分A/D转换芯片，只要附加译码器，数码显示器，驱动器及电阻电容等元件，即可完成电压的数字显示功能。

1）功能与特点

Ø 转换精度高（相当于14位A/D转换），价格低。

Ø 可以转换输出±20000个数字量，有STB选通控制的BCD码输出，与微机接口十分方便。

Ø 具有自动调零、自动极性转换功能。

Ø 输出电流典型值1PA。

Ø 所有输出端和TTL电路相容。

Ø 有过量程（OR)和欠量程（UR)标志信号输出，可用作自动量程转换的控制信号。

Ø 输出为动态扫描BCD码。

Ø 对外提供六个输入,输出控制信号(R/H,BUSH,ST,POL,OR,UR),因此除用于数字电压表外,还能与异步接收 /发送器,微处理器或其它控制电路连接使用。

2）引脚功能

采用28外引线双列直插式封装，外引线功能端排列如图4.8所示。

图4.8 ICL7135引脚排列

² V-：负电源端；

² VREF：外接基准电压输入端；

² AGND：模拟地；

² INT：积分器输出，外接积分电容端；

² AZ：外接调零电容端；

² BUF：缓冲器输出，外接积分电阻端；

² Cref+、Cref-: 外接基准电压电容（Cr)端；

² IN-、IN+:被测电压（低、高）输入端； 

² V+:正电源端；

² D5、D4、D3、D2、D1: 位扫描选通信号输出端，其中D5（MSD）对应万位数选通，其余依次为D4、D3、D2、D1（LSD，个位）；

² B8、B4、B2、B1: BCD码输出端，采用动态扫描方式输出；

² BUSY: 指示积分器处于积分状态的标志信号输出端；

² CLK: 时钟信号输入端；

² DGNG:数字电路接地端；

² R/H: 转换/保持控制信号输入端；

² ST: 选通信号输出端，主要用于外部寄存器存放转换的选通控制信号；

² OVR: 过量程信号输出端；

² UNR:欠量程信号输出端。

（2）ICL7135数显电路图的设计

1）ICL7135外围及显示电路

ICL7135数显电路与ICL7107基本相似，但其内部没有集成译码电路，如图4.9所示，外部需增加一个7447芯片笔为7段显示的译码。CLKIN为时钟信号输入端，需加外时钟脉冲信号, 时钟信号可用多谐振荡器产生。

图4.9 ICL7135数显电路

2）多谐振荡电路设计

在数字系统中，经常要用到各种不同频率、不同幅度的脉冲信号（如CP时钟脉冲信号、生产过程控制中的定时信号等），这些脉冲信号起着控制和协调整个系统工作的作用，所以脉冲信号的好坏直接关系到整个系统能否正常工作。

获得脉冲信号的方法很多，在数字电路中通常采用两种方法：一种是利用各种形式的多谐振荡器电路直接产生所需要的矩形脉冲，另一种则是通过各种整形电路把已有的周期性变化波形变换为符合要求的矩形脉冲。当然，在采用整形的方法获取矩形脉冲时，是以能够找到频率和幅度都符合要求的一种已有电压信号为前提的。

多谐振荡器是用来产生矩形脉冲波的自激振荡器，又称为无稳态电路。它在接通电源后，不需要外加触发信号，电路状态自动的不断变换，产生矩形波输出。由于矩形波中的谐波分量很多，因此产生矩形波的振荡器常称为多谐振荡器。

多谐振荡器的电路形式有多种，如RC环形多谐振荡器、石英晶体多谐振荡器、用施密特触发器构成多谐振荡器以及用555定时器构成多谐振荡器等。

结合实际，系统拟采用555电路构成的多谐振荡器，其电路及波型如图4.10所示。 

图4.10 555电路构成的多谐振荡器及波形

图4.10 555电路构成的多谐振荡器及波形

电路工作原理：接通后，经和对C充电。当上升到时，，T导通，C通过和T放电，下降。当下降到时，又由0变为1T截止，又经和对C充电。如此重复上述过程，在输出端产生了连续的矩形脉冲。

   第一个暂稳态的脉冲宽度，即从充电上升到所需的时间：

第二个暂稳态的脉冲宽度，即从放电下降到所需的时间：

振荡周期：

  原理图改进：从上面的介绍可知，该振荡器的输出频率将由来决定，且上图中因,占空比不可调节。结合实际情况，将上述原理图加以改进，如图4.11所示。

图4.11 改进后的555多谐振荡器

上图是一种占空比可调的电路，该电路因加入了二极管，使电容器的充电和放电回路不同，可以调节电位器使充、放电时间常数相同。如果，调节电位器可改变电路的充放电时间，即可改变电路输出矩形波的周期或频率，也可以获得50%的占空比方波信号输出。

元件参数选择：已知电路需要周期为1s的矩形波信号，所以有

设当电路输出为方波信号时，有，即

当C取200nF时，Ω

那么电路中，可调电位器可以选择5K的精密电位器，和可选1K/0.25W的电阻。

电路中的二极管并无特殊要求，只需要小功率的普通二极管即可。

555定时器5脚是内部用做比较的运算放大器的正输入端，通过内部的分压电阻，该引脚电压为电源电压的三分之二，加一个电容后，由于电容充放电特性的影响，使加到该处的瞬间的或高或低的干扰信号引起的电压的变化就会缓慢下来，也可以说吸收了瞬间的干扰，可以使该引脚得到的信号更加平稳。其实就是为了滤除干扰，电路中可以选择0.01μF电容。

3）ICL7135数显电路图的设计

将各部分整合后，ICL7135直流电压数显电路如图4.12所示。

图4.12 ICL7135直流电压数显电路