ICL7107 表头使用单节锂电池供电

3AG1

如果同相商电压<反相端，那NMOS截止，无法形成电流通路。

不存在这种情况，图纸里6.2V 稳压管下面那两个串联的双环，是一个电流源，它上面有电压降的。即便使用单一的电源供电，把 ICL7107 的21 脚和26 脚短接，运放的正输入电压也是不会低于负输入的。

3AG1

贴一个使用 ICL7107 单节锂电池供电的毫欧表电路：

论坛里使用单节锂电池的 ICL7107 毫欧表基本上就是这个电路。

有些使用国产7107 的加上了负电压，据说是不加负电压有的芯片性能不太好。

闻太师

3AG1 发表于 2023-12-17 21:24
不存在这种情况，图纸里6.2V 稳压管下面那两个串联的双环，是一个电流源，它上面有电压降的。即便使用单一 ...

我当然知道那两个圆圈是电流源。
然而单电源时，v-脚是GND。v+脚是5V。那个恒流源还得有一定的压降，结果就是6.2v稳压管两端电压还不到5V，稳压管最多有点漏电电流通过。恒流源的电流几乎全部流入两个两个电阻和二极管串联的那条通路。
二极管的压降可以近似确定，两个电阻大小不知，恒流源大小不知，运放同相端电压便不知。这个没问题吧。
运放反相端的电压又是由com管脚外接电路决定的。我很好奇71楼的结论是怎么得出来的？除非你有办法能计算/估算出运放同相端电压。

闻太师

闻太师 发表于 2023-12-17 23:19
我当然知道那两个圆圈是电流源。
然而单电源时，v-脚是GND。v+脚是5V。那个恒流源还得有一定的压降，结果 ...

假定二极管压降0.6V，根据正常默认情况下，运放同相端为v+脚-2.8，可知上电阻电压为2.8-0.6=2.2v，下电阻电压为6.2-2.8=3.4v，即上下电阻的阻值比为2.2:3.4。
电流源电流/压降，知道一个便可知运放同相端电流。然而一个都不知，我实在不知道单电源时，运放同相端电压怎么计算。。。。

闻太师

3AG1 发表于 2023-12-17 21:33
贴一个使用 ICL7107 单节锂电池供电的毫欧表电路：

论坛里使用单节锂电池的 ICL7107 毫欧表基本上就是这个 ...

情况跟我预料差不多，有的行/好，有的不行/不好。
所以一方面想了解一下用过的人的心得体会，一方面想从手册里的信息分析一下。

闻太师

3AG1 发表于 2023-12-17 21:15
串联电阻或二极管，是为了降低 ICL7107 的功耗，避免温度过高影响性能 。
数码管上的压降在恒流驱动时几乎 ...

网上能找到的7107手册大概分两个派系:intersil(即瑞萨)和maxim(即ADI)。国内厂商基本都是照抄intersil手册。intersil手册里并没有明确指出是恒流还是限流，而maxim则说得很清楚

闻太师

闻太师 发表于 2023-12-18 00:31
网上能找到的7107手册大概分两个派系:intersil(即瑞萨)和maxim(即ADI)。国内厂商基本都是照抄intersil手 ...

这个图就更明确了

3AG1

闻太师 发表于 2023-12-17 23:19
我当然知道那两个圆圈是电流源。
然而单电源时，v-脚是GND。v+脚是5V。那个恒流源还得有一定的压降，结果 ...

运放反相端的电压又是由com管脚外接电路决定的。我很好奇71楼的结论是怎么得出来的？除非你有办法能计算/估算出运放同相端电压。

你这个说法不对。
运放和N沟道场管实际上是一个缓冲隔离电路，相当于射极输出器电路，具有较大的陷电流驱动能力，模拟公共端的电压维持在比正电源电压低 2.8V （要有一定的负载上拉）。

电流源提供大概10uA 比较稳定的电流，电源电压较低时6.2V 稳压管失去作用不用考虑，10uA 电流在二极管和上面那只电阻产生一个 -2.8V 左右的电压。
当电源电压较高时，里面并联的6.2V 稳压管提供一个稳定的电压基准，经过电阻分压得到 -2.8V 。

那个二极管我认为是温度补偿用的，当芯片温度升高时，电流源的电流会增大，会使 -2.8V 电压增加，二极管的压降随温度升高会降低，正好起到补偿作用。

这是数据表里有关电路的说明：

3AG1

当ICL7107 的电源使用一节锂电池供电时，假设电池电压为3.7V ，正电压与模拟公共端电压 -2.8V ，模拟公共端与电池负极间剩余0.9V 电压，模拟电路部分还是可以正常工作的。
补充说明一下：上面的话是错误的，单节锂电池供电无法得到2.8V 的电压。

闻太师

3AG1 发表于 2023-12-18 22:18
你这个说法不对。
运放和N沟道场管实际上是一个缓冲隔离电路，相当于射极输出器电路，具有较大的陷电流驱 ...

你这说法也不对，抛开别的不说，只说单电源时v+与com脚之间电压不可能有2.8V。

不过经过一番讨论，一些东西也渐渐明晰了。
为了减少不必要的争论，消除之前产生的歧义，方便接下来的讨论，本人把7107内部与参考源有关的电路做一下标注，重新描述一下问题。



图中U1、Q1组成陷流型电压源，更常见的叫法是灌电流型电压源。叫（陷电流型/灌电流型）电压跟随器也没问题。基输出电压为同相输入端电压。
Q1请允最大30mA电流，所以此电压源有最大30mA的灌电流能力。
在10uA电流源I1的加持下，此电压源还额外具有最大10uA的源电流能力。

D1、R1、R2组成分压电路。因为运放U1虚断，所以D1、R1、R2流过电流相同。
双电源时D2两端电压为6.2V，要使D1+R1电压为2.8V，（假设D1电压为0.6V不变）必有R1、R2电压分别为2.2V、3.4V。
又因为R1、R2电流相同，所以R1、R2的阻值比为2.2：3.4。
任何情况下，只要D1+R1电压为2.8V，R2电压必为3.4V。这里划重点。


单电源时，假设电源为5V，D1+R1电压不可能是2.8V，否则加上R2电压3.4V就超过了电源电压5V。


单电源时，D1+R1电压为多少（即V+与COM脚电压），取决于R1、R2、I2的取值。
假定R1为2.2，R2为3.4（为方便分析的归一化取值，包括下边说的I2取值）。
如果I2为1，则R1电压为2.2，R2电压为3.4，显然不行。
如果I2为0.5，则R1电压为1.1，R2电压为1.7，则D1+R1+R2的电压为0.6+1.1+1.7=3.4V。这时I2两端还有5-3.4=1.6V的富裕电压，应该可以。此时V+与COM脚电压为0.6+1.1=1.7V。
如果I2为0.7，则R1电压为1.54，R2电压为2.38，则D1+R1+R2的电压为0.6+1.54+2.38=4.52V。这时I2两端还有5-4.52=0.48V的富裕电压，貌似问题也不大。此时V+与COM脚电压为0.6+1.54=2.14V。
假设电流源I2两端电压为零，可求出D1+R1极限电压为：5*2.2/(2.2+3.4)+0.6=2.56V。
MAXIM版7107手册单电源5V供电电路中标注了Vcm=2.5V，Vcm为共模电压，也就是COM脚电压，大致可算是个佐证。当然只能是佐证不能是实证。


如果以上分析成立，则当单电源电压低于5V时，电流源I2应该无法工作。其结果我猜很可能是电流不恒定了，D1、R1、R2还是能分压，COM脚还是能输出电压，只是稳定性变差了。这种情况下7107应该还能工作，只是结果不那么稳定了。当然这纯属本人瞎猜。