IC ICL7107을 사용한 DC용 디지털 전압계(digital voltmeter)를 만들어 봅시다.
ICL7107을 사용한 DC digital voltmeter는 상용계측장비 뿐만 아니라 다양한 분야에 적용하여 사용되고 있답니다.
이러한 ICL7107은 아날로그 신호를 디지털 신호로 바꾸어 주는 Converter 기능과 디지털화 된 신호를 4개의 digit로 표시하는 표시기 기능을 가진 IC 로, ICL7107은 led 7-segment를, ICL7106은 LCD를 구동하는 IC 랍니다.
각각의 특성은 데이터 시트를 참고하시기 바랍니다.
ICL7107의 특성을 계략적으로 살펴보면 공급전원은 +5Vdc, -5Vdc 양전원을 사용하도록 되어 있고, 아날로그 입력은 200mV, 기준전압은 100mV를 요구하고 있답니다.
회로의 구성은 안정된 전압을 공급하기 위한 5Vdc 정전압회로와 ICL7107을 구동하기 위한 부(-)전원 발생회로에 IC7660을 사용하여 -5Vdc 부전원을 공급하게 하였고, 기준전압은 PROGRAMMABLE PRECISION REFERENCES IC TL431과 저항 분압으로 회로를 구성하였답니다.
또한, 측정하고자 하는 아날로그 입력단은 저항분압을 이용하여 ±0~99.9Vdc까지 측정이 가능하도록 회로를 구성하였답니다.
회로도
자세한 회로도, 부품 목록, 부품 배치도와 패턴도는 여기를 크릭하세요.
https://cafe.daum.net/funny-circuit/M2lg/67
부품을 준비해 봅시다.
| 품명 | 형명 | 적용 | 수량 | 비고 |
| 콘덴서 | 224 | C1 | 1 | mono |
| 콘덴서 | 474 | C2 | 1 | mono |
| 콘덴서 | 104 | C3 | 1 | mono |
| 콘덴서 | 101 | C4 | 1 | mono |
| 콘덴서 | 103 | C5,C8,C9 | 3 | mono |
| 콘덴서 | 10uF | C6,C7,C10 | 3 | 전해 |
| FND | WCN1-0056SR-A11R | FND1~FND4 | 4 | 또는 동등품 |
| 콘넥터 | molex, 5264-03 | J3 | 1 | 또는 동등품 |
| 콘넥터 | molex, 5268-03A | J3 | 1 | 또는 동등품 |
| 터미널 | molex, 5263 | J3 | 2 | 또는 동등품 |
| 콘넥터 | 연호, SMW250-02 | J2 | 1 | 또는 동등품 |
| 콘넥터 | 연호, SMH250-02 | J2 | 1 | 또는 동등품 |
| 터미널 | 연호, YST025-HS | J2 | 2 | 또는 동등품 |
| 클립 | 악어클립 소형 흑색 | J2 | 1 | 또는 동등품 |
| 클립 | 악어클립 소형 적색 | J2 | 1 | 또는 동등품 |
| 저항 | 47kF | R1 | 1 | |
| 저항 | 100kF | R2 | 1 | |
| 저항 | 220 | R3 | 1 | |
| 저항 | 18k | R4 | 1 | |
| 저항 | 2.2k | R5 | 1 | |
| 저항 | 1MF | R6 | 1 | |
| 저항 | 9MF | R7 | 1 | |
| 저항 | 990kF | R8 | 1 | |
| 저항 | 10kF | R9 | 1 | |
| 저항 | 470 | R10 | 1 | |
| 가변저항 | 1K | VR1 | 1 | 3296W |
| SW | 미니 슬라이드 | SW2 | 1 | 또는 동등품 |
| TP | TEST POINT | TP1~TP6 | 5 | 선택 |
| IC | ICL7107CPL | U1 | 1 | |
| IC | ICL7660CPA | U2 | 1 | |
| IC | MC7805CT | U3 | 1 | |
| IC | TL431CLP | D1 | 1 | |
| IC 소켓 | 40pin, | 2 | 선택 | |
| IC 소켓 | 8pin | 1 | 선택 | |
| PCB | 만능 기판 | 1 | ||
| 점퍼와이어 | 단선 | 필요량 | 심선 0.3mm, 주석도금 | |
| 전선 | 흑/적, 연선 | 필요량 | AWG24~26 | |
| 전원 | 9~12Vdc 출력 | 건전지 또는 어댑터 |
**주 1 : J2 콘넥터는 molex 5264-02에서 연호, SMW250-02 콘넥터로 변경되었습니다.
부품이 준비되었으면 만들어 봅시다.
** 청색 패턴은 공간부족으로 점퍼와이어로 연결한 패턴입니다.
완성품
조립이 완료되고 육안검사가 끝났으면 기준전압을 설정해 봅시다.
1. 건전지 또는 전원공급기를 전원연결 콘넥터에 연결한 후 슬라이드 전원스위치를 켜세요..
(이때 공급되는 전원 단자가 정상적으로 연결되어 있는지, 외부 공급전압이 7Vdc 이상이지 꼭 확인한 후
전원스위치를 켜세요..공급전압이 부족하면 측정값이 부정확하게 된답니다.)
2. 디지털 멀티메터 또는 아날로그 테스터로 정전압 IC 7805의 3번 핀 출력(TP5)이 +5Vdc인가 확인해 봅니다.
3. 디지털 멀티메터 또는 아날로그 테스터로 부(-)전원 IC 7660의 5번 핀 출력(TP6)이 -5Vdc인가 확인해 봅니다.
4. 측정 전압값이 모두 정상이면 테스트 포인트 TP1의 측정값이 97~98mV(이론상 100mV임)가 되도록
VR1을 오른쪽 또는 왼쪽으로 돌려가며 맞춰봅시다.
5. J2의 +측 악어클립을 정전압 IC 7805의 3번 핀 출력(TP5)에 연결하고 디스플레이에 5V가 표시되는지 확인해 봅니다.
6. 디지털 멀티메터 또는 아날로그 테스터의 측정리드와 J2의 +측 악어클립을 정전압 IC 7805의 3번 핀 출력(TP5)에
같이 연결하고, 디지털 멀티메터 또는 아날로그 테스터의 측정값과 디스플레이의 측정값을 비교하여 편차가 발생하면
VR1을 다시 돌려 편차를 교정합니다.
7. J2의 +측 악어클립을 부(-)전원 IC 7660의 5번 핀 출력(TP6)에 연결하고 디스플레이에 -5V가 표시되는지 확인해 봅니다.
동작을 시켜봅시다.
DC용 디지털 전압계가 완성되었으니, 이를 응용하여 DC용 디지털 전류계(0~10A 측정)를 만들어 봅시다..
댓글
댓글 리스트-
작성자조성근 작성시간 17.03.19 감사합니다 정말 큰 도움이 되었습니다! 직접 만들어보고 궁금한 부분에 대해서 질문을 해도 될까요??
-
작성자조성 작성시간 17.05.24 안녕하세요!! 좋은 정보 감사합니다!
포스팅 해주신대로 직접 회로를 만들어 봤는데요!
근데 측정값이 너무 불안정하고 왔다갔다 하는데 무엇이 문제인지를 잘 모르겠습니다 ㅠㅠㅠ혹시 도움 부탁드려도 괜찮을까요???
그리고 초기값이 -4~-5를 왔다갔다하는데 VR1은 조절해도 0이 안나와서 그런데 이 부분에 대해서도 질문 드립니다 ㅠㅠㅠㅠ -
답댓글 작성자덤보 작성자 본인 여부 작성자 작성시간 17.05.25 자료실 "공작실 회로도"에 들어가면 회로도가 있고 회로도내에 VR1의 조정 절차도 표시되어 있답니다...
회로도와 본문 내용중 동작설명과 기준전압 설정방법을 적용해서 다시한번 회로와 구성된 내용물을 천천히 확인해 보시기 바랍니다. -
작성자전기공돌ㅣ 작성시간 20.07.06 안녕하세요. 동아마이스터고에 재학 중인 학생입니다. 프로젝트 수업에 디지털 전압계를 사용하고 싶습니다. 혹시 패턴도를 받을 수 있을까요? 도와주세요. 감사합니다. ^^
-
답댓글 작성자덤보 작성자 본인 여부 작성자 작성시간 20.07.06 이 회로는 점퍼선을 많이 사용해서 별도로 패턴도를 만들지 않았습니다...