三位半单片数字万用表LSINJU9207/9208及应用

    摘要：NJU9207/9208是新日本无线电公司（NJRC）生产的三位半单片数字万用表LSIs，文中介绍了NJU9207/9208的封装形式、引脚功能及内部结构，并详细叙述了它们的主要功能和原理，最后给出了应用电路。

    关键词：三位半数字万用表LSI  NJU9207/9208

1 概述

新日本无线电公司（NJRC）生产的NJU9207/9208是三位半单片数字万用表大规模集成电路（LSI）。它们的工作电压仅为3V，工作电流不大于1mA。可以直接驱动LCD显示，并可保持数据与自动量程，内置有倍压器和电压调节器。同时，LSIs还含有二重斜率A/D转换器、压电蜂鸣器驱动器、电池寿命检测器、控制器和振荡器等，因此十分适用于袖珍式数字万用表的使用。

2 引脚功能及内部结构

NJU9207/9208采用QFP80封装，NJU9207的引脚排列如图1所示。NJU9208的引脚位置相对于NJU9207旋转90°。它们的内部结构框图如图2所示。

表1列出了NJU9207/9208的引脚符号及功能说明。

表1NJU9207/9208的引脚功能

3 功能与原理

3.1 测量功能选择

各种测量可通过FC1～FC4端的输入引脚进行选择，具体操作如表2所列。表中H为高电平，L为低电平。测量功能选择可利用机械锁定（LOCK）型或旋转式开关来实现。

表2 测量功能选择

3.2 运转开关

当开关运转时，器件输出蜂鸣器驱动信号和系统复位信号。

可利用键控输入来确定音响（Confirmation sound）信号（2kHz）。在输入到FC1～FC4端信号的上升沿或下降沿上，可在BZ端得到2kHz、周期为31.25ms的输出时钟，如图3所示。

系统复位（RESET）信号的作用是在量程置位（SET）、计数器复位、数据保持释放和自动复位被执行时，与输入到FC～FC4信号的上升沿或下降沿保持同步。

当自动量程模式功能变化时，量程依靠AFC端上的电平置位，如表3所列。

在A/D变换周期使功能改变时，计数器将输出复位信号以使LSI初始化。以后，A/D转换从自动调零(auto-zero)周期启动，如图4所示。

3.3 连续检测功能

当选择连续检测功能时，“kΩ”功能的2kΩ量程被自动置位。通过施加1.5V电压，可以测量二极管的正向压降。如果输入端开始，则显示值与电池电压值相一致。

3.5 全部自动量程功能（A/M=高电平）

表4、表5分别列出了全量程模式和量程控制模式。

表4 全量程模式（AFC=低电平）

表5 全量程模式（AFC=高电平）

当量程选择端保持低电平超过1s或通过FC1～FC4端改变功能时，量程功能可从任何固定量程变为自动量程。

当量程保持端是低电平时，量程被固定在操作量程上，且与输入到量程选择端（RCI）的信号无关。

2kΩ的时钟输出到BZ端可直接驱动压电峰鸣器。在RCI端输入信号的下降沿。BZ输出信号的周期约为31.25ms。

3.6 手动量程功能（A/M=低电平）

手动量程选择可通过RC1～RC3实现，具体选择方式如表6所列。

3.7 LCD显示功能

表7给出了LCD显示控制操作的具体方法。

4 应用电路

采用NJU9207F芯片设计的3位半袖珍式数字万用表电路如图5所示。

该数字万用表采用2节1.5V的电池供电。

在LSI脚57上施加到模拟电路的电压为+3V，-3V的LCD驱动器电压从脚52（Vss2）加入。脚49和脚50上并接的石英晶体振荡器的频率fosc=32.768kHz。脚10（C1）上外接的0.1μF的电容和500Ω的电阻组成积分电路，用于为计数器提供复位信号。脚2、脚3上的外接元件用作AC-DC变换，脚4、脚5分别用作AD转换器（ADC）的“+”、“-”输入端。从总体看，这种袖珍式数字万用表电路所需元件数量是较少的。

表6 RC1～RC3手动量程选择功能

表7 程序说明