三位半單片數(shù)字萬用表LSINJU9207/9208及應(yīng)用

摘要：NJU9207/9208是新日本無線電公司（NJRC）生產(chǎn)的三位半單片數(shù)字萬用表LSIs，文中介紹了NJU9207/9208的封裝形式、引腳功能及內(nèi)部結(jié)構(gòu)，并詳細(xì)敘述了它們的主要功能和原理，最后給出了應(yīng)用電路。

關(guān)鍵詞：三位半數(shù)字萬用表LSI NJU9207/9208

1 概述

新日本無線電公司（NJRC）生產(chǎn)的NJU9207/9208是三位半單片數(shù)字萬用表大規(guī)模集成電路（LSI）。它們的工作電壓僅為3V，工作電流不大于1mA?？梢灾苯域?qū)動(dòng)LCD顯示，并可保持?jǐn)?shù)據(jù)與自動(dòng)量程，內(nèi)置有倍壓器和電壓調(diào)節(jié)器。同時(shí)，LSIs還含有二重斜率A/D轉(zhuǎn)換器、壓電蜂鳴器驅(qū)動(dòng)器、電池壽命檢測(cè)器、控制器和振蕩器等，因此十分適用于袖珍式數(shù)字萬用表的使用。

2 引腳功能及內(nèi)部結(jié)構(gòu)

NJU9207/9208采用QFP80封裝，NJU9207的引腳排列如圖1所示。NJU9208的引腳位置相對(duì)于NJU9207旋轉(zhuǎn)90°。它們的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示。

表1列出了NJU9207/9208的引腳符號(hào)及功能說明。

表1NJU9207/9208的引腳功能

3 功能與原理

3.1 測(cè)量功能選擇

各種測(cè)量可通過FC1～FC4端的輸入引腳進(jìn)行選擇，具體操作如表2所列。表中H為高電平，L為低電平。測(cè)量功能選擇可利用機(jī)械鎖定（LOCK）型或旋轉(zhuǎn)式開關(guān)來實(shí)現(xiàn)。

表2 測(cè)量功能選擇

3.2 運(yùn)轉(zhuǎn)開關(guān)

當(dāng)開關(guān)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，器件輸出蜂鳴器驅(qū)動(dòng)信號(hào)和系統(tǒng)復(fù)位信號(hào)。

可利用鍵控輸入來確定音響（Confirmation sound）信號(hào)（2kHz）。在輸入到FC1～FC4端信號(hào)的上升沿或下降沿上，可在BZ端得到2kHz、周期為31.25ms的輸出時(shí)鐘，如圖3所示。

系統(tǒng)復(fù)位（RESET）信號(hào)的作用是在量程置位（SET）、計(jì)數(shù)器復(fù)位、數(shù)據(jù)保持釋放和自動(dòng)復(fù)位被執(zhí)行時(shí)，與輸入到FC～FC4信號(hào)的上升沿或下降沿保持同步。

當(dāng)自動(dòng)量程模式功能變化時(shí)，量程依靠AFC端上的電平置位，如表3所列。

在A/D變換周期使功能改變時(shí)，計(jì)數(shù)器將輸出復(fù)位信號(hào)以使LSI初始化。以后，A/D轉(zhuǎn)換從自動(dòng)調(diào)零(auto-zero)周期啟動(dòng)，如圖4所示。

3.3 連續(xù)檢測(cè)功能

當(dāng)選擇連續(xù)檢測(cè)功能時(shí)，“kΩ”功能的2kΩ量程被自動(dòng)置位。通過施加1.5V電壓，可以測(cè)量二極管的正向壓降。如果輸入端開始，則顯示值與電池電壓值相一致。

3.5 全部自動(dòng)量程功能（A/M=高電平）

表4、表5分別列出了全量程模式和量程控制模式。

表4 全量程模式（AFC=低電平）

表5 全量程模式（AFC=高電平）

當(dāng)量程選擇端保持低電平超過1s或通過FC1～FC4端改變功能時(shí)，量程功能可從任何固定量程變?yōu)樽詣?dòng)量程。

當(dāng)量程保持端是低電平時(shí)，量程被固定在操作量程上，且與輸入到量程選擇端（RCI）的信號(hào)無關(guān)。

2kΩ的時(shí)鐘輸出到BZ端可直接驅(qū)動(dòng)壓電峰鳴器。在RCI端輸入信號(hào)的下降沿。BZ輸出信號(hào)的周期約為31.25ms。

3.6 手動(dòng)量程功能（A/M=低電平）

手動(dòng)量程選擇可通過RC1～RC3實(shí)現(xiàn)，具體選擇方式如表6所列。

3.7 LCD顯示功能

表7給出了LCD顯示控制操作的具體方法。

4 應(yīng)用電路

采用NJU9207F芯片設(shè)計(jì)的3位半袖珍式數(shù)字萬用表電路如圖5所示。

該數(shù)字萬用表采用2節(jié)1.5V的電池供電。

在LSI腳57上施加到模擬電路的電壓為+3V，-3V的LCD驅(qū)動(dòng)器電壓從腳52（Vss2）加入。腳49和腳50上并接的石英晶體振蕩器的頻率fosc=32.768kHz。腳10（C1）上外接的0.1μF的電容和500Ω的電阻組成積分電路，用于為計(jì)數(shù)器提供復(fù)位信號(hào)。腳2、腳3上的外接元件用作AC-DC變換，腳4、腳5分別用作AD轉(zhuǎn)換器（ADC）的“+”、“-”輸入端。從總體看，這種袖珍式數(shù)字萬用表電路所需元件數(shù)量是較少的。

表6 RC1～RC3手動(dòng)量程選擇功能

表7 程序說明