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 voltmetru
Podklady pro plošný spoj