MC14433 CD4511 MC1413 MC1403 應用數字電壓表電路圖

數字顯示電壓表將被測模擬量轉換為數字量，並進行實時數字顯示。該系統（如圖1 所示）可採用MC14433—

位A/D 轉換器、MC1413七路達林頓驅動器陣列、CD4511 BCD到七段鎖存-解碼-驅動器、能隙基準電源MC1403和共陰極LED發光數碼管組成。本系統是

位數字電壓表,

位是指十進位數0000～1999。所謂3位是指個位、十位、百位，其數字範圍均為0～9，而所謂半位是指千位數，它不能從0變化到9，而只能由0變到l，即二值狀態，所以稱為半位。
各部分的功能如下：

位A／D轉換器(MC14433)：將輸入的模擬信號轉換成數字信號。
基準電源(MC1403)：提供精密電壓，供A／D 轉換器作參考電壓。
解碼器(MC4511)：將二—十進位(BCD)碼轉換成七段信號。
驅動器(MC1413)：驅動顯示器的a，b，c，d，e，f，g七個發光段，驅動發光數碼管(LED)進行顯示。
顯示器：將解碼器輸出的七段信號進行數字顯示，讀出A／D轉換結果。
工作過程如下：


位數字電壓表通過位選信號DS1～DS4進行動態掃描顯示，由於MC14433電路的A／D轉換結果是採用BCD碼多路調製方法輸出，只要配上一塊解碼器，就可以將轉換結果以數字方式實現四位數字的LED發光數碼管動態掃描顯示。DS1～DS4輸出多路調製選通脈衝信號。DS選通脈衝為高電平時表示對應的數位被選通，此時該位數據在Q0～Q3端輸出。每個DS選通脈衝高電平寬度為18個時鐘脈衝周期，兩個相鄰選通脈衝之間間隔2個時鐘脈衝周期。DS和EOC的時序關係是在EOC 脈衝結束后，緊接著是DS1輸出正脈衝。以下依次為DS2，DS3和DS4。其中DS1對應最高位(MSD)，DS4則對應最低位(LSD)。在對應DS2，DS3和DS4選通期間，Q0～Q3輸出BCD全位數據，即以8421碼方式輸出對應的數字0～9．在DS1選通期間，Q0～Q3輸出千位的半位數0或l及過量程、欠量程和極性標誌信號。
在位選信號DS1選通期間Q0～Q3的輸出內容如下：
Q3表示千位數，Q3=0代表千位數的數宇顯示為1，Q3=1代表千位數的數字顯示為0。
Q2表示被測電壓的極性，Q2的電平為1，表示極性為正，即UX>0，Q2的電平為0，表示極性為負，即UXX為負電壓時，Q2端輸出置“0”， Q2 負號控制位使得驅動器不工作，通過限流電阻RM 使顯示器的“-”(即g 段)點亮；當輸入信號UX為正電壓時，Q2端輸出置“1”，負號控制位使達林頓驅動器導通，電阻RM接地，使“-”旁路而熄滅。小數點顯示是由正電源通過限流電阻RDP供電燃亮小數點。若量程不同則選通對應的小數點。過量程是當輸入電壓UX超過量程範圍時，輸出過量程標誌信號OR 。

當OR = 0 時，|UX|>1999，則溢出。|UX|>UR則OR 輸出低電平。
當OR = 1時，表示|UX|R 。平時OR輸出為高電平，表示被測量在量程內。
MC14433的OR端與MC4511的消隱端BI 直接相連，當UX超出量程範圍時，OR輸出低電平，即OR = 0 →BI = 0 ，MC4511解碼器輸出全0，使發光數碼管顯示數字熄滅，而負號和小數點依然發亮。

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位數顯電壓表電路圖

位A／D轉換器MC14433
在數字儀錶中，MC14433電路是一個低功耗

位雙積分式A／D轉換器。和其它典型的雙積分A/D轉換器類似，MC14433A／D轉換器由積分器、比較器、計數器和控制電路組成。如果必要設計應用者可參考相關參考書。使用MC14433時只要外接兩個電阻(分別是片內RC 振蕩器外接電阻和積分電阻RI)和兩個電容(分別是積分電容CI和自動調零補償電容C0)就能執行

位的A／D轉換。
MC14433內部模擬電路實現了如下功能：1）提高A／D 轉換器的輸入阻貳，使輸入阻貳可達l00MΩ以上；2）和外接的RI、CI構成一個積分放大器，完成V／T 轉換即電壓—時間的轉換；3）構造了電壓比較器，完成“0”電平檢出，將輸入電壓與零電壓進行比較，根據兩者的差值決定極性輸出是“1”還是“0”。比較器的輸出用作內部數字控制電路的一個判別信號；4）與外接電容器C0構成自動調零電路。
除“模擬電路”以外，MC14433 內部含有四位十進位計數器，對反積分時間進行3位半BCD碼計數(0～1999)，並鎖存於

位十進位代碼數據寄存器，在控制邏輯和實時取數信號(DU)作用下，實現A／D轉換結果的鎖定和存儲。藉助於多路選擇開關，從高位到低位逐位輸出BCD碼Q0～Q3，並輸出相應位的多路選通脈衝標誌信號DS1～DS4實現

位數碼的掃描方式（多路調製方式）輸出。
MC14433內部的控制邏輯是A／D 轉換的指揮中心，它統一控制各部分電路的工作。根據比較器的輸出極性接通電子模擬開關，完成A／D轉換各個階段的開關轉換，產生定時轉換信號以及過量程等功能標誌信號。在對基準電壓VREF 進行積分時，控制邏輯令4位計數器開始計數，完成A／D 轉換。
MC14433內部具有時鐘發生器，它通過外接電阻構成的反饋，井利用內部電容形成振蕩，產生節拍時鐘脈衝，使電路統一動作，這是一種施密特觸髮式正反饋RC 多諧振蕩器，一般外接電阻為360kΩ時，振蕩頻率為100kHz；當外接電阻為470kΩ時，振蕩頻率則為66kHz，當外接電阻為750kΩ時，振蕩頻率為50kHz。若採用外時鐘頻率。則不要外接電阻，時鐘頻率信號從CPI(10腳)端輸入，時鐘脈衝CP 信號可從CPO(原文資料為CLKO)(11腳)處獲得。MC14433內部可實現極性檢測，用於顯示輸入電壓UX 的正負極性；而它的過載指示(溢出)的功能是當輸入電壓Vx 超出量程範圍時，輸出過量程標誌OR（低有效）。