数字万用表原理图
1.数字万用表工作框图
集成芯片7106B是一个集成A/D与显示驱动相关逻辑电路的大规模集成电路，可以实现直流电压表功能。而9205型数字万用表是在由7106B构成的直流数字电压表的基础上扩展而成的。直流数字电压表的简单原理如图1右部所示，主要由模—数（A/D）转换器、计数器、译码显示器和控制器等组成。在此基础上，利用交流—直流（AC—DC）转换器、电压—电流（I—V）转换器、电阻—电压（Ω—V）转换器、晶体管β值—电压（β—V）转换器、电容—电压（C—V）转换器，就可以把被测物理量转换成直流电压信号，从而实现9205型数字万用表各项功能。 A/D转换器的每个测量周期分自动调零、信号积分和反向积分三个阶段。 基本直流电压表的最大输入电压为200mV。显示屏由四个大数字、三个小数点和负号组成。当基本直流电压表输入为200mV时，四个大数字显示为2000。配以小数点和负号，可实现所需要的各种显示。
图 1 数字万用表原理框图
2.芯片简介
7106B芯片引脚图以及基本外围电路（构成数字电压表的典型接线）如图2所示，其中：
正负电源：1脚VP，正电源，标称电压2 .8V；27脚VN，标称电压为－6N。
数码显示驱动，2~25脚。其中：a1~g1、a2~g2、a3~g3：分别是个位、十位、百位七段数码显示驱动信号。ab4：千位驱动信号，溢出时，千位显示，其他不显示。pol：负号显
示。BP/GND：液晶显示器背面公共电极的驱动，简称“背电极”。波形均为50Hz方波。例如，根据a1与BP电平异或来决定个位顶部液晶段显示与否。
38~40脚OSC1~OSC3：时钟振荡器，振荡频率40kHz。
33脚COMMON：模拟信号公共端，简称“模拟地”。与输入信号、基准电压负端相连。
37脚Vref+：基准电压高电平，简称“基准＋”，通常采用内部基准电压。
36脚Vref-：基准电压低电平，简称“基准－”。
34、35脚Cref＋、Cref－：外界基准电容端，表现为低频小振幅方波。
32、31脚IN＋、IN－：模拟量输入端。
30脚A-Z：积分器和比较器反相输入端，接自动调零电容CAZ。
29脚BUF：缓冲放大器的输出端，接积分电阻RINT。
28脚INT：积分器输出点，接积分电容CINT。
32脚是电压信号送入端，通常可通过测量该脚信号幅度判定电路故障是基本电压表故障还是拨盘以前的物理量转换电路故障。
图3 液晶显示驱动信号电极分布图
液晶显示驱动信号电极分布如图3。
3.各功能模块原理图
1）小数点电路
小数点电路如图4。小数点电路是拨盘开关
（中心两圈，远离拨盘箭头）将3V电压送给小
数点显示驱动电极，R64接通时小数点200显示，
R50接通时小数点20显示，R52接通时小数点2
显示。
若焊接时不小心其中两点短路，或将其中一
点与电池负极短路，则会引起接通电源后若干个
黄励军小数点同时显示，或某特定小数点应该显示时由
于短路而自动关机保护。
2）直流电源电路
直流电源电路如图5，它的功能是上电后约15分钟自动关闭电源。其原理可试述如下。当按下电源按钮后，人的反应时间使按钮至少将电池正极与电容C20的正极接通几十毫秒，然后断开，C20上的初始电压约为2.8V。其后，C20经电阻R8放电，放电的时间常数为T=R8C20=470s，放电的起始电压约为2.8V，终止电压约为-6V，C20的正端与运放N3A1的正向输入端相连。另外，由R67、R69组成的分压器使运放N3A1的反向输入端约为-4.38V。所以上电后，运放N3A1输出高电平，约为2.8V。该电压使三极管V19导通，从而使三极管V18导通，整个直流电源正常供电。容易算得，约经过805s，约13.4分钟，C2
0上的电压降到了-4.38V，其后，运放N3A1输出低电平，约为-6V，V19截止，V18截止，直流电源被关断。所以在该万用表的说明书中称：上电后约15分钟后自动断电。
另外，在整个万用表电路中，有正电源Vp和负电源VN。该功能是由7106实现的。7106的VP相对于7106的COM端，标称电压为2.8V。若图5中V18的压降为0.2V，则负电源为－6V。实际上，7106只需要9V直流单电源供电，LM324也可用单电源供电，将直流电源分为正、负电源，且使V完美女子网球p为2.8V，是为了做电压比较测量。在万用表中，电阻测量就是用这个功能来实现的。
本万用表的直流功耗约为200mW。
3）直流电压测量电路
直流电压测量电路如图6。输入电压经过精密电阻R1~R5分压 、低通滤波器R58、C18
滤波后，送至7106B电压测量输入端32脚，经电压测量显示电路，显现出数据。R1电阻由4个2.25M电阻串接而成，确保测量高电压时不被击穿。
若200mV档测量正确，其他档测量误差较大时，应检查是否R1~R5阻值不准引起的分压误差。
4）直流电流测量电路
直流电流两电路如图7，为电流-电压转换器。电流-电压转换器由电阻R41、R民国时期学生装40、R39、R36和锰铜丝组成。该电路的功能是让被测直流电流通过小阻值的电阻，将电流转换为电压，再测量电压。
小电流档输入端串有快速熔丝管作过流保护，并有硅二极管V8、V9接成双向限幅电路，作为过压保护。20A档为电阻较小的锰铜丝制成，以便能通过较大电流。
若小电流测量档不工作，而大电流档工作正常，则可检查快速熔丝管是否熔断。
由本电路可知，当万用表用做电流表时，其内阻不是0。当选2mA档时，其内阻为100Ω。
5）交流电压测量电路
我的择业观交流电压测量电路如图8。交流电压测量电路是非线性电路。可将其分为四部分：输入分压电路，如图8，R1～R5；输出稳定电路，如图8，R11、R12、C5、C3、V1；由运放N2A2、C2、C4、V2、V3、R10、R13、R16、R17基本整流电路，如图9左侧的电路；低通滤波电路，如图9右侧的R14、C6。
如图9，若输入为正弦波，在正半周，V2导通，V3截止，等效电路如图10（a），交流放大倍数可估计为
（1）
当输入正弦波的幅值为141.4mV时，输出V1P的幅值应为 364.7mV，仿真的结果如图11。在负半周，V2截止，V3导通，等效电路如图10（b），交流放大倍数可估计为1，输出V1N的幅值应为 141.4mV仿真的结果如图11。检波器的输出为V1=V动植物检疫>imse1P－V1N，为半波整流波形，幅值为223.3mV ，其中的直流分量可估计为70.7mV。
V1的直流分量在C6上建立直流电压后，使检波器输出端产生正的直流电压，使图9（a）中的V1向上移动，移动多少与滤波器负载有关。在图9中，若将检波器输出与滤波器输入相连，则滤波器输出正好为 100mV。
在图8所示的电路中，由于有运放，所以， V2、V3 的门限电压几乎为0+。
由以上分析可知，在按装好交流电压测量电路后，必须调整可变电阻R17。调整的方法建议如下。将万用表置于交流电压200mV档，输入有效值为100mV的正弦波，调整R17，使万用表显示 尽可能为100mV。
6）交流电流测量电路
把交流电压中的分压器改成电流-电压变换器，就构成了交流数字电流表，原理参见交流电压和直流电流部分。
7）200Ω～20MΩ电阻测量电路
电阻测量电路如图12，该电路利用7106中的参考电压，实现电阻的比例测量。
由电阻R15、V5产生基准电压VRO，为二极管V5的门限电压，约为0.6V ，该电压被送入7106的Vref+端，同时加在基准电阻上。若选200Ω档，被选中的电阻是R48，这里称被选中的电阻R48为基准电阻；若选2kΩ档，被选中的电阻是R48+R5，这里称被选中的电阻R48+R5为基准电阻。R42为热敏电阻，在该输入端接电阻时，其可近似为短路。正常测量时，流经基准电阻的电流，也流过被测电阻Rx，7106测量Rx上的电压为Vx，显示测量电压Vx与基准电压VRO的比值
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