简单易做的 LM399 10V 基准，暨某 399 10V 成品简评

washu

MF35_ 发表于 2022-12-20 14:08
自制基准最大的问题是，怎么校准。

需要基准的人，一般是用来校表，那么问题来了，为了校表基准就得准， ...

我有比基准还准的表，为何不拿来直接校那个没有基准准的表

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很简单，就以本贴制作的 10V 399 而言吧，它通常用于校准万用表的直流 10V（或近似）量程，也就是说万用表在被校准时，需要输入一个稳定且（最好是）准确的 10V 直流电压。

现在你有一台待校表和一台标准表，但你没有任何标准源，那么你怎么给待校表输入一个稳定且（最好是）准确的 10V 直流电压？总不能用变压器接个 7809 代替吧

所以首先标准源提供一个稳定的电压。

其次，比如有坛友想（根据我的标准）校准自己的表，他肯定不方便借我的 3458 做标准表吧 作为标准表，3458 非常巨大且重，运输非常不方便，且这么大一台仪器内部有很多连接部件，运输时可能产生各种问题。因此，制作一个轻量小巧的标准源寄给我标定，是一个具有可行性的方案，邮寄 3458？这个方案显然可行性不强

所以标准源也提供一个准确的电压。

当然这里是针对本帖的单一 10V 399 标准源而言，我的 Voltgen 则提供 7 位半且可编程的任一电压，因为有的表并不使用 10V 作为校准源，那么这种可提供任意电压的标准源就更加有实际意义了。

ITOUR

washu 发表于 2022-12-20 17:59
我有比基准还准的表，为何不拿来直接校那个没有基准准的表

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老师对icl7117熟悉吗？

手上有片这个直插40p的片子，本来想学坛子里老师们弄个毫欧表，看了下data好像35脚是电源+，不是reflo输入脚，1脚不是电源+是hold脚，那是不是意味着这个ic不能使用4线输入测量了。您要是有时间可以看看，谢谢啦。

CL7117CPL.PDF (407.35 KB, 下载次数: 88)

2022-12-20 22:49 上传

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7117

ITOUR

bis 发表于 2022-12-21 00:07
跟7106一样，common和v+之间有个2.8V稳压管，这样9V电池接在V+和V-之间，以COMMON为虚地，则V+电压2.8V， ...

我知道我问的跟这个帖子没关系，我看到washu老师再一个帖子里谈论过7107所以才想问问老师。

我的问题是用4线测量需要35脚输入，但是7117的35脚是电源，那就少了一个输入了。所以想问问怎么处理。谢谢您的回复

ITOUR

bis 发表于 2022-12-21 00:35
请贴出图纸，或者给出四线小电阻测试的原贴。

忘记保存，我找不到那个帖子了。看老师讨论7107的在测量一个小电阻是说本身利用的自身的电源好像是有误差这意思吧。那个坛友用的9v电池供电。

至于你说的是不是7107的毫伏表，论坛一大把。我的问题是7117，我没有找到7117利用4线测量的网页和制作所以来问问。

washu

ITOUR 发表于 2022-12-20 22:49
老师对icl7117熟悉吗？

手上有片这个直插40p的片子，本来想学坛子里老师们弄个毫欧表，看了下data好像 ...

亦不熟悉，但可根据手册推定

根据手册的说法，取消 REF- 后，参考电压以 REF+ to COMM 为准

且，根据 ICL7106/07/16/17 内部原理框图和关于 COMM 的说明可知

1、COMM 通过内部一个 sink 电路和一个来自 V+ 的 10uA 电流源维持低于 V+ 大约 2.8V（典型值）的电压
2、COMM 的 sink 能力大约是 30mA，source 能力大约 10uA
3、COMM 可接到更低电压比如 GND

同时 Intersil 的 7117 原始手册也给出一个这样的（COMM 接到 GND 的差分）接法。

washu

ITOUR 发表于 2022-12-21 00:30
...用4线测量需要35脚输入，但是7117的35脚是电源，那就少了一个输入了。所以想问问怎么处理。

网络上普遍的 7107 毫欧表是这样的：



它其实是自更普遍的 7106 万用表电阻档更改而来，7106 电阻档通常是这样：



根据上文可知，COMM 脚可 sink 最大大约 30mA 电流以维持它比 V+ 低大约 2.8V，所以可以通过一个限流电阻 R1，然后将参考电阻 Rs 和待测电阻 Rx 串联到 V+ 和 COMM 引脚之间，把 Ref+、Ref- 接到 Rs 上，In+、In- 接到 Rx 上，测得 Rx 的值。

对手持表来说，30mA 已足够大，因为设计上手持表通常最小电阻档是 100 欧姆。但现在需要设计一个 1 欧姆量程的表，30mA 就不够了，怎么办呢？同样根据上文，COMM 是可以接到“更低（比 低于 V+ 2.8V 更低）”电压比如 GND 上的（7107 有 GND 而 7106 没有），所以可以利用这一点，将 COMM 接到电源地，将上述限流电阻 R1、参考电阻 Rs 和待测电阻 Rx 的串联接到正电源和电源地之间，然后同样接法亦是可以的。



现在的问题是 7117 没有 Ref-，但正好，根据手册我们知道它其实相当于在内部接到 COMM 而已，因此问题也不大 那就把 COMM 当作 Ref- 接入电路（的 Rs 电阻下端）即可，如下图右


我们分析一下，由于限流电阻有 50 欧姆（大约，不需要很准确），参考电阻 Rs 是 1 欧姆，待测电阻 Rx 最大 2 欧姆（最小 0），所以这将限制 COMM 端电压比正电源低约 5V（Rx 为 0 时相当于 COMM 接地，就是 5V），低于“比 低于 V+ 2.8V 更低”的电压，所以 COMM 引脚内部场管不导通，但此时会有一个大约 10uA 电流从正电源流到 COMM 引脚（然后流到 Rx），但由于该电路测试激励接近 100mA 而分辨率只有 3 位半，所以 10uA 不足以导致最末尾 1 个字的误差，因此不影响测试结果。

*如果不想这个 10uA 影响电路可按上图左接，按理说也是可以的

ITOUR

washu 发表于 2022-12-21 12:27
网络上普遍的 7107 毫欧表是这样的：

谢谢老师的回复。我仔细读读您的回复，好好学习下。试着去做一下。

washu

ITOUR 发表于 2022-12-21 12:48
谢谢老师的回复。我仔细读读您的回复，好好学习下。试着去做一下。

我也只是纸上谈兵，具体行不行，会产生什么额外误差，还需你实际做做

ITOUR

washu 发表于 2022-12-21 12:27
网络上普遍的 7107 毫欧表是这样的：

谢谢老师，看您对于data的理解是很透彻到位，解释的也很容易理解。

还是谢谢老师的指导。仔细看了看再提个问题，您这里7117用了2个5v电源，按照我对您在另外帖子里对7107的解释，如果只用一个5v电源，那就需要一个负电源产生在v-端。所以我看大家改的7107的毫欧表里面就有这部分电路。

是不是这么理解。

washu

ITOUR 发表于 2022-12-21 13:16
...按照我对您在另外帖子里对7107的解释，如果只用一个5v电源，那就需要一个负电源产生在v-端。所以我看大家改的7107的毫欧表里面就有这部分电路。

是的，示意图就没话负压发生电路，实际上可根据具体情况选择，比如用电池供电的话，为了方便可以用单 5V 加负压发生器；用变压器供电的话正负 5V 会比较简单

MF35_

washu 发表于 2022-12-20 17:59
我有比基准还准的表，为何不拿来直接校那个没有基准准的表

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哦吼，原来可以寄给你帮忙校准啊

如果自己有高位表，平时校一下4位半这样的表，其实也不用专门做个基准的，现在稍微好点的成品电源都可以达到4位半的短期稳定度，用高位表做对比进行校准也是可以的，毕竟校准过程非常短，我在公司就这么干

如果没有高位表的还是买个靠谱的基准，或者做好给你寄过去

ITOUR

washu 发表于 2022-12-21 12:27
网络上普遍的 7107 毫欧表是这样的：

汇报一下，用右边的图，gnd in- 一组，com in+一组，上电显示1（最高位数字）.四线对接显示000（末三位数字），测试r050 电阻显示050。1.5r电阻显示1450.这个应该算是成功了吗？


用左边的接法，好像会有数字乱跳，不能稳定在1.

还有就是-5负的电压产生，第一次测量有-5v，偶然有-8v。但是现在我测量就只有+1.44v，上电，数字也稳定在1（最高位数字）。

负压产生电路是下面这个，没有稳压管没接。

36脚那里也没有接那个100k，这个有影响吗？

再次谢谢washu老师。

washu

ITOUR 发表于 2022-12-24 00:18
汇报一下，用右边的图，gnd in- 一组，com in+一组，上电显示1（最高位数字）.四线对接显示000（末三位数 ...

1、测试r050 电阻显示050。1.5r电阻显示1450.这个应该算是成功了吗

算是成功了，1.5 欧姆电阻如果准确，显示 1450，应检查积分电容是不是品质不良，可将 7117 接成电压表然后自测



2、用左边的接法，好像会有数字乱跳

可能是共模干扰的影响


3、-5负的电压产生，第一次测量有-5v，偶然有-8v。但是现在我测量就只有+1.44v

此负压电路简单是简单了就是可能不太靠谱，建议用 ICL7660


4、36脚那里也没有接那个100k，这个有影响吗

ICL7106/7107/7116/7117 厂家手册的典型电路中都没此电阻，该电阻和 R6（1M）都是万用表中为了保护（电阻档或低电压档误接高压）设置的，毫欧表正常人都不会误接高压吧，其实这俩电阻有没有都可以。当然 R6 和 C3 构成的低通可以降低干扰，我觉得可以保留但减小 R6 增大 C3 的值（时间常数不变，原 1M、10n 可更改为 10k、1u）

*ICL7106/7107/7116/7117 厂家手册的典型电路中"称重传感器"部分啥电阻都没，因为没机会误接高压