Микросхемы ICL7106, ICL7106R, ICL7106S – АЦП (характеристики, даташит). Мультиметры М83 Микросхема 7106 капля 46 ног

Приведены справочные данные по микросхемам аналогово-цифровым преобразователям ICL7106, ICL7106R, ICL7106S, цоколевка, технические параметры, типовая схема включения. Микросхема ICL7106 представляет собой АЦП с выводом на 3,5 разрядный жидкокристаллический цифровой индикатор. Она применяется в измерительных приборах.

ICL7106 выпускается в трех вариантах корпусов: ICL7106 – PDIP-40, ICL7106R – PDIP-40 (с зеркальной разводкой выводов), и ICL7106S в корпусе MQFP (с четырехсторонним расположением выводов). А так же и в бескорпусном варианте.

Характеристики микросхемы

Электрические параметры:

1. Максимально допустимое напряжение питания, не приводящее к порче = 15V.
2. Номинальное напряжение питания = 9V.
3. Потребляемый ток номинальный = 1mА.
4. Потребляемый ток не более = 1,8 mА.
5. Число разрядов индикации = 3,5
6. Постоянное напряжение на входе относительно минуса питания = ЗV.
7. Шкала = 2V или 200mV.
8. Температурный дрейф нуля не более = 1 uV/С.
9. Шум при Vвх=0, шкале 200 mV не более = 15 uV.

Назначение выводов микросхемы

Рис. 1. Цоколевка микросхемы ICL7106S.

Рис. 2. Цоколевка и расположение выводов для микросхем ICL7106, ICL7106R.

Типовая схема включения

Тактовая частота задается RC-цепью на выводах 38,39, 40 (или 1,2,3 для зеркальной разводки). Fosc = 0,45/(RC). Емкость должна быть не менее 50 пФ, сопротивление не менее 50 кОм. Типовая частота Fosc= 48 кГц.

Тактовая частота в 4 раза ниже Fosc.

С1 = 0,1 мкФ С2 = 0,47 мкФ СЗ = 0,22 мкФ С4 = 100 пФ R2 = 47 кОм R3 = 100 кОм R5 = 1 МОм.

Для шкалы 0-199,0mV R1 = 24 кОм R4 = 1 кОм.

Для шкалы 0-1,999V R1 = 24 кОм R4 = 25 кОм.

Рис. 3. Типовая схема включения микросхемы-АЦП ICL7106.

Рис. 4. Эквивалентная схема микросхемы-АЦП ICL7106.

Эта микросхема получила широкое распространение в измерительной технике. Практически все мультиметры (выпуска 90-х и 2000-х) использовали в качестве «мозга» именно её. Для восстановления почти утраченных приборов и заказывалась. Буду ремонтировать всем хорошо известный (или почти всем) прибор MASTECH M890F. Обзор исключительно для тех, кто дружит с паяльником.
Эти микросхемы я заказал в середине августа. Шли чуть больше месяца.

К сожалению, этот товар в данный момент недоступен. Покупал спонтанно. Решающую роль сыграла цена. В своё время наше предприятие заказывало эти МС в хорошо известной московской фирме. Прайс немного изменился в соответствии с курсом доллара.

Цена около 33 рублей за штуку на Али – это почти даром. Но не в этом суть. Расскажу, для чего брал, и что сделал.
А сначала смотрим, как упаковали и в каком виде всё дошло. Эта информация иногда бывает важной.

Стандартный бумажный пакет, «пропупыренный» изнутри.

Микросхемы своими ножками были вставлены в вспененный полиэтилен (попытался объяснить как смог), поэтому ни одна не пострадала.

Эти микросхемы стоЯт в одних из самых популярных мультиметрах фирмы MASTECH M890F. Но не только в них. Они используются и в других приборах этой фирмы (и не только). Самые распространённые: М830, М832, М838.
Основой данного прибора (M890F), как и большинства недорогих мультиметров, является аналого-цифровой преобразователь ICL706, работающий по принципу двойного интегрирования. Это полный аналог хорошо известной отечественной ИМС К572ПВ5. Можно и её использовать в качестве ремкомплекта. Но она дороже.
Основными ошибками эксплуатации, приводящими к неисправности прибора, являются проведение измерений с перегрузкой по входу и выбор неправильного режима измерений в результате невнимательности или спешки. Это приводит к пробою АЦП, перегоранию дорожек, выходу из строя других микросхем. Не менее опасным является переключение пределов и режимов измерения без отключения от измеряемой цепи. При этом нередко выгорают проводящие дорожки переключателя. В результате чего прибор уже не подлежит ремонту. Это является недостатком всех приборов с подобного типа переключателями.
Что именно явилось причиной порчи данного мультиметра, я не знаю.

Испарились дорожки на пределах: 20кОм, 200кОм и 200мВ. Теоретически и их восстановить можно. Но это уже искусство аппликации. Пока же испытаю свои силы в искусстве ремонта:)
У меня их (мультиметров) набралось несколько штук. Сам лично не спалил ещё ни одного. Неисправные собирал у знакомых. Лет десять назад ремонт был нецелесообразен из-за стоимости микросхем (уже писал). Да и восстанавливать подобные приборы можно только с учётом их будущей инвалидности. Часть функций будет утеряна безвозвратно, даже после восстановления. Дорожки назад не приклеить.:(
Вот он самый распространённый мультиметр.

Видок у него конечно поношенный. Но и годов ему немало.
При частых разборах отрывается один или несколько проводков шлейфа, ну очень жёсткий.

Варианта только два: либо не лазить, либо перепаивать.

Как видите, я перепаял. Процедура утомительная.

У этого прибора кроме процессора погорели и печатные проводники. Их я восстановил. Сгорело несколько образцовых сопротивлений. Их необходимо подбирать очень точно. От них зависит погрешность всего прибора. У этих сопротивлений в маркировке на одну полоску больше.
Попадаются и такие экземпляры.

Это немного другой прибор, хотя той же фирмы. Но в качестве примера годится. Хорошо видно, что плата прогорела в режиме измерения сопротивления. Это куда надо сунуть, чтобы в плате образовалась такая дыра!
Я то понял. Но не все знают, что напряжение в сети измеряется в Вольтах, а не в Омах:)
Восстановить тоже возможно, но некоторыми пределами измерения придётся пожертвовать. Но это уже будет другая история…
А это М832, который уже не восстановить.

В подобных мультиметрах необходимо сначала удалить «кляксу», затем припаять микросхему к печатным контактам. Они любезно предусмотрены.
Вернусь к М890.
Первым делом при прогарах платы и перегорании печатных проводников оказываются неисправными процессор IC1, интегральный таймер IC8 7555 и две МС LM358 измерителя ёмкости. Неисправные МС часто засаживают напряжение питания. IC8 7555 расположена на верхней плате.
Ток потребления исправного мультиметра около 4мА. Конкретно процессор потребляет чуть меньше 2мА. И никак иначе. Это необходимо запомнить. Повышенный ток потребления говорит о какой-либо неисправности.
Прилагаю отредактированную схему мультиметра. По ней очень удобно ремонтировать и калибровать прибор. Схема изначально скачана с интернета и редактировалась на протяжении нескольких лет. В схеме возможны недочёты. Возможно, и не всё успел подправить.

IC8 7555 можно просто выпаять из схемы, что я и сделал. Мультиметр не сможет измерять частоту. Для меня это не критично.
В интернете присутствует также схема с более поздней модификацией этого прибора.

Это (можно так сказать) совершенно другой прибор. По моему мнению, более убогий. В схеме присутствуют упрощения.
Все элементы схемы собраны на одной плате. Чисто внешне (без вскрытия) отличить очень сложно, разве что по весу он легче. И продавался на несколько лет позже и дешевле.
Перейду непосредственно к ремонту.
Чтобы определиться с тем, что всё-таки сгорело, необходимо откинуть верхнюю плату. Для этого необходимо открутить четыре маленьких винтика и запомнить, как расположены ламели у переключателя. Они имеют особенность соскакивать в самый неподходящий момент. А лучше всего сразу снять, чтобы не искать их потом на полу.

Прибор неплохо работает и без верхней платы. Необходимо только перемкнуть 2 и 6 контакты разъёма (я их пометил на рисунке). По ним проходит питание 9В. При этом пропадут точки и измеряемые величины на дисплее. При ремонте это не очень то и важно.
Практически всегда сгорает защитный транзистор Q4 (9014).

Я его уже выпаял. Мультиметр может работать и без него. Но лучше заменить. Какая ни какая, но всё же защита.
Теперь нужно измерить напряжение между ножками 1 и 32 процессора. При этом переключатель РЕМОНТИРУЕМОГО мультиметра должен стоять в любом режиме, кроме измерения сопротивления.

Оно должно быть приблизительно в указанных пределах (2,8-3,0В). При превышении значений (обычно больше 6В) с вероятностью 99% процессор мёртв.
Сам проц находится с другой стороны платы под индикатором. Чтобы до него добраться, необходимо открутить четыре самореза и снять модуль с индикатором.
Вот такие микросхемы стоят в мультиметрах MASTECH M890F. Чаще встречались «кляксы».

И в том и в другом случае неисправная микросхема выпаивается. Вместо неё ставится обычная МС из Китая. Что я успешно проделал.

Можно впаять и наш аналог КР572ПВ5. В своё время был впаян в другой неисправный прибор. Уже лет десять работает.

Вот только расстояние между ножками незначительно отличается. Придётся малость подгибать.
После проделанных процедур мультиметр ожил. Измерил напряжение на аккумуляторе.

Почти правда. Осталось настроить мультиметр по образцовым приборам. Но не у всех они есть. Как вариант можно подогнать показания методом сравнения с другим прибором, к которому у вас есть доверие.
Начинать необходимо с калибровки постоянных напряжений (VR1). И только затем переменных (VR2). Последовательность остальных регулировок на «скорость» не влияет:)
Точность измерения сопротивлений определяется точностью образцовых сопротивлений внутри прибора и никакими потенциометрами не регулируется.
На этом всё.
И ещё кое-что в конце.
Я постарался рассказать про применение микросхем ICL706 в качестве ремкомплекта. Невозможно описать все неисправности в мультиметрах, при которых необходима их замена. Кому что-то неясно по поводу микросхем, задавайте вопросы. За советами по ремонту обращайтесь в личку.
Надеюсь, хоть кому-то помог.
Удачи всем!

Планирую купить

+23

Добавить в избранное

Обзор понравился

+60

+100

“Сердцем” мультиметра является микросхема аналого-цифрового преобразователя (АЦП), выполняющая также функции управления жидкокристаллическим (LCD — Liquid Crystal Display) или светодиодным (LED — Light Emission Diode) индикатором. Для того, чтобы создать мультиметр, необходимо иметь микросхему АЦП, знать ее технические характеристики, назначение выводов, варианты типового применения и несколько простых формул для расчета номиналов внешних элементов — конденсаторов и резисторов, что требуется при различных вариантах использования АЦП. АЦП необходим для того, чтобы аналоговое значение входного напряжения преобразовать в цифровой код для отображения значения величины на LCD.

Наиболее удачен по конструкции и поэтому широко применяется АЦП серии 7106. Эта микросхема выпускается многими производителями, поэтому перед цифрами могут стоять разные буквенные сочетания. Большинство описываемых мультиметров собрано именно на основе этой микросхемы. Ее отечественный аналог — 572ПВ5.

Микросхемы серии 7106 выпускаются в корпусах двух типов: 40-контактном PDIP для обычного монтажа на печатную плату или 44-контактном MQFP для поверхностного монтажа (рис. 1). Они абсолютно одинаковы по характеристикам, а применение корпусов разных типов зависит от конструктивных особенностей создаваемых на их основе приборов. Данные микросхемы обеспечивают:

Гарантированное отображение нулевых показаний на всех пределах измерений при входном напряжении, равном 0 В;

Определение полярности входного сигнала;

Типовое значение входного тока, равное 1 пА (1×10 -12 А);

Дрейф нуля, составляющий менее 1 мкВ/°С;

Низкое напряжение собственных шумов, менее 15 мкВ.

Он имеет встроенные схемы синхронизации и опорного напряжения. Потребляемая от источника питания мощность составляет менее 10 мВт.

Напряжение питания микросхемы может быть не более 15 В (типовое значение 9 В).

Одновременно с АЦП серии 7106 выпускаются также микросхемы серии 7107. По основным параметрам они идентичны. Однако АЦП серии 7107 требует применения двуполярного источника питания ±5 В.

Рис. 1

Рис. 2

На рис. 2 представлена функциональная схема цифрового мультиметра. Прибор содержит коммутатор К измеряемых сигналов, операционный усилитель ОУ, аналого-цифровой преобразователь АЦП и цифровой индикатор ЦИ. Таким образом, реализуется измерение на нижнем пределе измерения постоянного тока.

Ко входам коммутатора подключены различные измерительные преобразователи. Для простоты на рис. 2 показано три преобразователя. Первый — аттенюатор А служит для преобразования постоянного напряжения высокого уровня в постоянное напряжение более низкого уровня. Второй — прецизионный выпрямитель ПВ служит для преобразования переменного напряжения (тока) в напряжение постоянного тока. Третий преобразователь ПR преобразует сопротивление в напряжение постоянного тока. Чаше всего это просто прецизионный источник постоянного тока, который задается через измеряемое сопротивление и создает на нем падение напряжения U=IR. Таким образом, мультиметр может измерять напряжение (и токи) постоянного и переменного тока, а также сопротивление.

Число преобразователей на входе коммутатора может быть увеличено. Например, могут применяться преобразователи в постоянное напряжение емкости С, индуктивности L, температуры Г, освещенности?, частоты/и др. Для измерения температуры используется обычно датчик на основе полупроводникового диода или (чаще) мостовая схема с термодатчиком на основе металлического терморезистора или эффекта Пельтье (позволяет измерять температуру от –60 до примерно + 1000 °С).

Разумеется, чем больше преобразователей содержит мультиметр, тем сложнее его электронная начинка и дороже прибор. Впрочем, стоит отметить, что для построения типовых цифровых мультиметров выпускаются специализированные интегральные микросхемы, содержащие практически все упомянутые узлы. Именно поэтому нередко мультиметры даже разных фирм по метрологическим и электрическим характеристикам похожи “как две капли воды”. Они обычно отличаются разрядностью дисплея и погрешностью. Чем последняя меньше, тем, как правило, дороже прибор, больше его габариты и масса. Последнее связано с применением прецизионных резисторов и конденсаторов, габариты и масса которых заметно больше, чем у обычных компонентов.

Некоторые мультиметры оснащены простыми средствами для прозвона цепей со звуковой индикацией (если сопротивление цепи меньше заданного в десятки Ом), тестирования микросхем различной логики, проверки диодов и транзисторов. Последняя реализуется обычно заданием в базу стабильного небольшого тока и измерением тока коллектора. Он пропорционален коэффициенту передачи тока базы В (или ИВЕ). Иногда мультиметры снабжаются средствами контроля логических микросхем и даже простым генератором тестовых сигналов на несколько частот.

Все это превращает мультиметры в действительно универсальные и довольно неприхотливые приборы.

1x — 100pF Capacitor 1x — 10n Capacitor 1x — 100n Capacitor 1x — 220n Capacitor 1x — 470n Capacitor 2x — 10uF Capacitor

3x — 1N4148 Diode 1x — ICL7107 IC 1x — 7660 IC 2x — MAN6910 2-digit LED 7-segment Display

Этот цифровой вольтметр идеально подходит для использования в источнике постоянного тока. Он включает в себя 3,5-разрядный светодиодный дисплей с общим катодом. Он измеряет напряжение постоянного тока от 0 до 199.9V с разрешением 0.1V. Вольтметр основан на одном чипе ICL7107 и может быть установлен на небольшую 3cm х 7cm печатную плату. Схема должна быть снабжена 5V источником питания и потребляет ток всего около 25mA.

Яркость светодиодных сегментов дисплее может быть изменена путем добавления или удаления числа диодов 1N4148, которые соединены последовательно.

Вольтметр также может быть настроен для измерения напряжения для различных диапазонов. Замена резистора 1М до 100K позволят измерять напряжение 0 — 19.99V 0.01V (10mV) — точность.

Калибровка
Регулируйте 10K потенциометр для установки опорного напряжения между выводами 35 и 36 микросхемы ICL7107, напряжение между этими выводами должно быть равным — 1В.

Возможно использование других индикаторов.
Источник — http://electronics-diy.com/ICL7107_volt_meter.php

Самостоятельно организовать и произвести ремонт мультиметра вполне по силам каждому пользователю, хорошо знакомому с азами электроники и электротехники. Но прежде чем приступать к такому ремонту необходимо попробовать разобраться с характером возникшего повреждения.

Визуально обнаруживаемые дефекты (заводской брак)

Проверить исправность прибора на начальной стадии ремонта удобнее всего путём осмотра его электронной схемы. Для данного случая разработаны следующие правила поиска неисправностей:

Если мультиметр выдает неправильные показания во всех режимах и микросхема IC1 нагревается, то надо осмотреть разъемы для проверки транзисторов. Если длинные выводы замкнулись, то ремонт будет заключаться всего-навсего в их размыкании.

В общей же сложности визуально определяемых неисправностей может набраться достаточное количество. С некоторыми из них вы можете ознакомиться в таблице и затем устранить своими руками. (по адресу: http://myfta.ru/articles/remont-multimetrov.) Перед ремонтом необходимо изучить , которая обычно дается в паспорте.

Проверка дисплея

Если хотят проверить исправность и провести ремонт индикатора мультиметра, то обычно прибегают к помощи дополнительного прибора, выдающего сигнал подходящей частоты и амплитуды (50-60 Гц и единицы вольт). При его отсутствии можно воспользоваться мультиметром типа M832 с функцией генерации прямоугольных импульсов (меандра).

Для диагностики и ремонта дисплея мультиметра необходимо вынуть рабочую плату из корпуса прибора и выбрать удобное для проверки контактов индикатора положение (экраном вверх). После этого следует присоединить конец одного щупа к общему выводу исследуемого индикатора (он расположен в нижнем ряду, крайний слева), а другим концом поочередно прикасаться к сигнальным выводам дисплея. При этом все его сегменты должны загораться один за другим согласно разводке сигнальных шин, с которой следует ознакомиться отдельно. Нормальное «срабатывание» проверяемых сегментов во всех режимах свидетельствует о том, что дисплей исправен.

Дополнительная информация. Указанная неисправность чаще всего проявляется в процессе эксплуатации цифрового мультиметра, в котором его измерительная часть выходит из строя и нуждается в ремонте крайне редко (при условии, что соблюдаются требования инструкции).

Последнее замечание касается лишь постоянных величин, при измерении которых мультиметр хорошо защищён по перегрузкам. Серьёзные затруднения с выявлением причин отказа прибора чаще всего встречаются при определении сопротивлений участка цепи и в режиме прозвонки.

Неполадки, связанные с проверкой сопротивлений

В данном режиме характерные неисправности, как правило, проявляются в измерительных диапазонах до 200 и до 2000 Ом. При попадании на вход постороннего напряжения, как правило, сгорают резисторы под обозначениями R5, R6, R10, R18, а также транзистор Q1. Кроме того, нередко пробивается и конденсатор C6. Последствия воздействия постороннего потенциала проявляются следующим образом:

Обратите внимание! В других режимах измерения этот транзистор замкнут накоротко и поэтому влияния на показания дисплея не оказывает.

При пробое C6 мультиметр не будет работать на измерительных пределах 20, 200 и 1000 Вольт (не исключён и вариант сильного занижения показания).

Если мультиметр постоянно пищит при прозвонке или молчит, то причиной может быть некачественная пайка выводов микросхемы IC2. Ремонт заключается в тщательной пайке.

Неполадки в АЦП

Обследование и ремонт неработающего мультиметра, неисправность которого не связана с уже рассмотренными случаями, рекомендуется начинать с проверки напряжения 3 Вольта на питающей шине АЦП. При этом в первую очередь необходимо убедиться в том, что отсутствует пробой между питающим выводом и общей клеммой преобразователя.

Пропадание элементов индикации на экране дисплея при наличии питающего преобразователь напряжения с большой долей вероятности свидетельствует о повреждении его схемы. Такой же вывод можно сделать и при выгорании значительного количества схемных элементов, расположенных поблизости от АЦП.

Важно! На практике этот узел «выгорает» лишь при попадании на его вход достаточно высокого напряжения (более 220 Вольт), что проявляется визуально в виде трещин в компаунде модуля.

Тестирование АЦП

Прежде чем говорить о ремонте, необходимо провести проверку. Простым способом тестирования АЦП на пригодность к дальнейшей эксплуатации является прозвонка его выводов с использованием заведомо исправного мультиметра того же класса. Отметим, что для такой проверки не подходит случай, когда второй мультиметр неправильно показывает результаты измерений.

При подготовке к работе прибор переводится в режим «прозвонки» диодов, а измерительный конец провода в красной изоляции подсоединяется к выводу микросхемы «минус питания». Вслед за этим чёрным щупом последовательно касаются каждой из её сигнальных ножек. Так как на входах схемы имеются защитные диоды, включённые в обратном направлении, после подачи прямого напряжения от стороннего мультиметра они должны открыться.

Факт их открытия фиксируется на дисплее в виде падения напряжения на переходе полупроводникового элемента. Аналогично проверяется схема при подключении щупа в чёрной изоляции к контакту 1 (+ питания АЦП) с последующим касанием всех остальных выводов. При этом показания на экране дисплея должны быть такими же, как в первом случае.

При смене полярности подключения второго измерительного прибора его индикатор всегда показывает обрыв, поскольку входное сопротивление рабочей микросхемы достаточно велико. При этом неисправными будут считаться выводы, в обоих случаях показывающие конечное значение сопротивления. Если при любом из описанных вариантов подключения мультиметр показывает обрыв – это с большой вероятностью свидетельствует о внутреннем обрыве схемы.

Возможен ли в таком случае ремонт?

Поскольку современные АЦП чаще всего выпускаются в интегральном исполнении (без корпуса), то заменить их редко кому удаётся. Так что если преобразователь сгорел, то починить мультиметр не удастся, ремонту он не подлежит.

Неполадки в круговом переключателе

Ремонт потребуется, если возникли неисправности, связанные с пропаданием контакта в круговом галетном переключателе. Это проявляется не только в том, что не включается мультиметр, но и в невозможности получить нормальное соединение без сильного нажатия на галетник. Объясняется это тем, что в контактные дорожки редко покрываются качественной смазкой, что приводит к их быстрому окислению.

При эксплуатации в пыльных условиях, например, они через какое-то время загрязняются и теряют контакт с переключающей планкой. Для ремонта этого узла мультиметра достаточно удалить из его корпуса печатную плату и протереть контактные дорожки ваткой, смоченной в спирте. Затем на них следует нанести тонкий слой качественного технического вазелина.

В заключении отметим, что при обнаружении заводских «непропаев» или замыканий контактов в мультиметре следует устранить эти недоработки, воспользовавшись низковольтным паяльником с хорошо отточенным жалом. В случае отсутствия полной уверенности в причине поломки прибора следует обратиться к специалисту по ремонту измерительной техники.