本刊曾于1986年第10期向大家介绍了单片CMOS3\(\frac{1}{2}\)位A/D系列,它是数字化仪表的通用器件。该系列主要用于袖珍、小型数字仪表,其精度高于一般的指针式仪表。为了满足精度较高的数字仪表的要求,本文向读者介绍一种高精度CMOS单片41;2位A/D转换器——CH7135。
外引线排列
CH7135的外引线排列如图1所示。与CH7106系列单片3\(\frac{1}{2}\)位A/D相比,由于CH7135采用了BCD码扫描输出,并设置OR、UR、BUSY、STR-信号以及R/H-控制端,因此使用极为灵活。OR为超量程状态输出端;UR为欠量程状态输出端;BUSY为忙碌状态输出端,它指示A/D正在进行转换(信号积分或基准积分)操作;STR-为数据选通输出瑞,辅助微机、数控系统准确提取7135的数据,R/H-为运行或读数保持操作控制端。

CH7135用28脚的陶瓷或塑料双列直插管壳封装。
特点与性能
CH7135具有如下特点:1.最大读数为20000字(满标电压为2伏),精度为1个字;2.自校零,保证零信号输入时读数为零;3.输入阻抗极高,大于10\(^{9}\)欧姆;4.具有精确的差分输入;5.自动判别信号极性,保证零读数附近极性准确;6.只要求单一个基准电压;7.有适用于自动量程的超量程和欠量程信号,8.全部输出与TTL相容;9.用闪烁显示的方法直观地表明超量程状态;10.设有6个I/O辅助信号,适于多个通用异步收发机、微处理机或其他数控线路;11.采用BCD码扫描输出;12.可与国外同型产品互换。
应用
CH7135具有广泛的用途。它可以用最简单的线路构成高精度的DVM(数字电压表)。这种基本DVM配上相应的传感线路就可成为各种高精度的数字仪表。若将其输出信号馈入数控系统就可对设备进行控制。若将其与微机相连,便可组成智能仪表或设备。它也可以用于通信系统中作为A/D转换部件。
图2是由CH7135构成的4\(\frac{1}{2}\)位基本数字电压表线路。用共阴极LED显示数字。满标电压为2.0伏,因此基准电压取1.0伏。6.8伏的稳压管跨接在±5伏电源间作为基准源。时钟脉冲用CH4049的二个门加上RC网络产生。时钟频率为f≈0.45 1/RC,每进行一次A/D转换要40000个时钟,如果每秒进行3次A/D转换,时钟应取120千赫。DVM的被测信号输入端是一个标准的RC滤波网路。根据不同的应用,滤波器的时间常数可以增大或减小,或完全取消滤波器。

CH4511是由锁定器、七段译码器和共阴极LED驱动器组成的BCD码锁存七段译码器。其引脚功能如下:V\(_{DD}\)、VSS分别为正、负电源接线端。A、B、C、D为BCD码的权1、2、4、8的输入端,它们可直接驱动共阴极LED的七段笔划。此外,还有三个控制端:LT-为灯检测端,当LT-=“0”时,灯全亮,显示8;正常工作时,LT-端接“1”电平。BL-为灯熄灭控制端,当BL-=“0”时,译码器输出全“0”,灯熄灭;正常工作时,BL-应接“1”电平。LE为锁定控制端,当LE=“0”时,LED显示即时BCD信号;当LE=“1’,LED显示的数字被锁定,它不随输入的BCD信号变化。因此,在4\(\frac{1}{2}\)位DVM中,通常LT-和BL-与V\(_{DD}\)短接,而LE则与VSS短接。
图3是由CH7135构成的电子称框图。图3(a)是一种功能比较简单的电子称。7135构成的基本DVM再将此电压转换成相应的数码,数码送显示器直接显示,还可打印出结果。这种电子称如用于配料机之类的场合,7135的输出端可以对设备进行控制。图3(b)是配有微处理机的电子称,功能较强。通过键盘将皮重、单价等数据送入微机,微机再根据7135的数据计算出净重、金额、累计金额等。微机可以用此数据进行显示、打印和进行复计的过程控制。配套的微机可以是4位机或8位机,也可用一位工业控制机和廉价的计算器组合作为微机系统。配上微机后,系统的零漂可以通过程序处理使之消失,从而达到长时间的稳定。

CH7135还可以直接与IM6100、8080/8048和MC6800三种市上较流行的微机连接构成智能仪表设备。它在设计中充分注意到了与微机的接口。CH7135主要用于精度较高的数字化仪表,设备和系统中。(潘思省)