Jednoduchý voltmetr s A/D 7107
Toto zařízení využívá převážně katalogového zapojení ICL 7107. Je to integrovaný A/D převodník s dekodérem na sedmi segmentový 3,5 místný LED displej. V tomto zapojení je vynechán první displej a je nahrazen obdélníkovými LED diodami (-1). Pro napájení je nutno použít stabilizované napětí +5V přes konektor K1. Toto napětí slouží i jako referenční pro náš převodník. Na vstup jsem osadil napěťový dělič pro rozšíření i na měřící rozsah 20V. Na měřící vstup doporučuji zapojit dvoupólový přepínač, kterým bude možno přepnout rozsah na 2V (mezi MB2+ MB-) nebo 20V (MB20+ a MB-) a zároveň bude indikovat zvolený rozsah správným nastavením desetinné tečky (T2, T20). Společný vývod pro desetinné tečky zapojíme na GND. Schéma voltmetru
Provedení
Celý voltmetr je na jednostranné desce s plošnými spoji se 7 drátovými propojkami. Všechny součástky jsou v základním teplotním provedení pro klasickou montáž. Převodník 7107 umístíme do objímky a pro zvýšení displeje je možno je umístit do precizní objímky. Celou desku je nutno napájet stabilizovaným napětím +5V.
Při osazování postupujeme od patic přes odpory a kondenzátory a zakončíme LED diodami. Po připojení napětí zkontrolujeme, zda je u IO1 na vývodu 1 +5V vůči vývodu 26. Pokud je vše v pořádku zkontrolujeme desku a můžeme umístit A/D 7107 jako IO1.
Oživení a nastavení
Pokud je vše v pořádku, zobrazí se nám na displeji nějaký číselný údaj, popř. 1 nebo -1, což signalizuje překročení rozsahu. Pro nastavení potřebujeme ještě jeden (přesnější) voltmetr. Přepneme voltmetry na měřící rozsah 2V. Nejprve svorky zkratujeme a snažíme se víceotáčkovým trimrem R4 nastavit přibližně nulu. Poté změříme alespoň dvě různá napětí (jedno mezi 0 - 2 V a jedno těsně před 2V). Pro kontrolu můžeme měření provést ještě jedno. Tímto je voltmetr nastaven.
Varianty
V tomto provedení je základní rozsah 2V. Pokud bychom potřebovali měřit menší napětí (např. jako ampérmetr), je možno vyměnit následující součástky: R2 ( 470k -> 47k), R4 (20k -> 5k), C2 (47n -> 470n). Po této změně bude základní rozsah 200mV.
Rozpis součástek
Rezistory | Hodnota/Typ | Kondenzátory | Hodnota/Typ | Polovodič. souč. | Typ |
R1 | 24k | C1 | 100n ker | IO1 | 7107 |
R2 | 470k | C2 | 47n ker | DI1-DI3 | HDSP-5501 |
R3 | 100k | C3 | 220n ker | D1 | L-HLMP-7000 |
R4 | 64Y20k trimr víceot. | C4 | 100p ker | D2-D4 | LED obdélník červ |
R5,R19 | 1M0 max. 1% | C5 | 10n ker | ||
R6-R10 | RR 4x1k0 B 5% R síť | Ostatní | Typ | ||
R13,R15 | 1k0 | Objímka | SOKL 40 | ||
R14,R17 | 1k5 | Preciz. objímka | SIL30PZ | ||
R16 | 820 | ||||
R20 | 9M0 max 1% |
Specifikace součástek je provedena podle katalogu GM elektronik a cena dle něj je přibližně 260,- Kč.
Schéma voltmetruPodklady pro plošný spoj