前一阵子杂牌的9205万用表出现问题，维修的同时就顺便学习了下ICL7106/7这块3位半模数转换器芯片的DataSheet，一番研究，感觉这块芯片虽然价格低廉，遍地开花，但是指标似乎不低，如果基准源足够精确的话，配上适当的元件，应该能够得到足够的精度供业余使用，当即决定利用ICL7107制作一块较高精度的20V表头，能够在某些方面取代未经过校准的杂牌9205万用表。

ICL7107最大的麻烦就是它驱动数码管不是扫描式的，这样的话，就要多出几十条连线，上网搜了一圈，在咱们坛子找到了一个设计好的PCB，而且还有做成的作品，就以它为蓝本了，在此对原作者表示深深感谢。

对之前的线路图稍做修改，7107的时钟采用晶振提供，虽然说7107用RC振荡就可以正常工作，但是，为了达到100uV的最小分辨率，决定用晶振以提高时钟稳定度；DataSheet里推荐时钟频率是48KHz，但是没有买到48KHz的晶振，只有40.003KHz的，仔细一看DataSheet，40KHz时钟还可以抑制50/60Hz的噪声，真是歪打正着。

ICL7107的基准是最关键的，它直接决定了电压表的精度，虽然有廉价万能的TL431，但是市场上的TL431良莠不齐，一些国内小厂生产的TL431很难达到其应有的精度，而且用TL431做基准就必须用分压电阻才能获得1.000V基准电压，分压电阻采用又会增大误差，所以决定采用1.000V基准电压芯片直接提供基准电压。

搜罗了一圈，1.00V的基准还真不好找，最后找的ADI生产的ADR510，1.000V低噪声基准电压源，正负3.5mV误差，70ppm/C温漂。虽然温漂高了些，但毕竟这表头是自己用的，室内温度基本不会偏离25度太远，可以接受，但是价格嘛，TL431工业级的是一块大洋一个，这个家伙15大洋一个。

开始制作印制板，网上找到的PCB是用CD4069提供负压的，试验发现用CD4069提供负压能力偏弱，工作时负压只有-3V左右，虽然表头能够正常工作，但是总觉得不爽，于是改成ICL7660提供负压，这样电路还简单了

先把PCB图打印到热转印纸上，话说这打印耗材有门道，这次用的HP原装硒鼓，打出来的图案光洁牢固，以前用的国产兼容硒鼓，经常打出来的同时，较细的线条就掉了

对裁好的覆铜板进行处理，钢丝球+肥皂猛刷，铜箔不怕刷毛了，刷毛了反而利于碳粉的附着

刷干净的覆铜板把它擦去水分，放到暖气上烘干，需要注意的是，刷干净后，千万不能用手触摸铜箔面，如果手上的油脂粘到了铜上，等腐蚀后你就等着哭吧，有油碳粉是很容易剥落的

还有一点值得注意到是，在裁切板材时，PCB边缘的铜箔多多少少会有一点卷边，这个毛刺一定要用锉刀削掉，不然，热转印时这就是一个障碍，影响边缘的碳粉附着，怎么印都印不上

将PCB与图案对齐，粘上透明胶条固定，不用担心透明胶条受热会融化

下面开始热转印，没有转印机就用熨斗了，一样好使，温度要调高一点，我用的“棉”挡，先把熨斗压在上面预热大约10秒钟

然后，从一边像另一边单方向推动熨斗，不易来回拖熨，熨斗熨烫的同时要用力下压熨斗以施加压力，大约熨烫15次左右就可以了，温度足够的标志是有少量烟雾冒出

趁热可以随时揭开转印纸一脚检查转印情况，这就是没印好，需要继续熨烫

不需担心热转印纸会整个掉下来，它一受热压就会和覆铜板粘在一起，揭开一小脚没有问题

转印好了，趁热撕下转印纸，千万不要等冷了再撕，有时候冷了撕纸会破，上面的蜡质会撕不干净

造成腐蚀的时候形成残留。

用油性记号笔把转印缺陷涂一涂就可以了

用三氯化铁溶液进行腐蚀，这里有个小技巧：腐蚀的时候利于表面张力把PCB铜面向下浮在液面上，这样生成的氯化铜会不断被稀释，腐蚀起来会快很多，而且很均匀，当然，不要忘了适当加热。

腐蚀好的线路板，钻孔，然后刷上一层松香酒精溶液，一是保护，二是助焊

开始上元件，先从矮的开始

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这是基准电压芯片ADR510，SOT-23封装，制作PCB时，留的是TO-92封装的焊盘，但是，TO-23正好可以安

在2.54mm间距的两个焊盘间，而且虽然是3个脚，实际只需要用两个

焊上去，这里预留了一些焊盘，可以用TO-92基准，还预留了电阻分压和微调

电位器的焊盘，但是目前看来是用不上了，如果好用，还可以直接把基准焊在

不插ICL7107，上电测试，-5V电压正常

测试基准，0.98V，这个杂牌表是有误差的，以前用基准对比过

这里不是看准不准，而是看是否工作正常

安装晶振，晶振是小圆柱的，引脚需要折弯处理，注意防止短路

安上其它元件，这是两个分压电阻，使表头量程扩大到+—20V

用的是0.05%的精密金属膜电阻，100K和900K构成

上电，显示-0.00，那个负号是不定的，有时显示有时消隐，很正常

做好的表头必须经过校准，但是苦于手上没有高精度的表做参考，所以这个表头虽然做成了，但是目前的测量结果并不具有可信度，毕竟天知道能与他参考做它的杂牌万用表是不是精准呢。经济能力不足以购买高档次的表，再者买高档次的表也就失去了做这个表头的意义，因此，独立自主，自力更生，土法上马，决定利用高精度的基准电压芯片校准这个表头。

去中关村买了三个基准电压芯片：

对于我这个20V的表头来说，其最小分辨率是10mV，基准电压芯片mV级的误差足以校准它了，话说这些芯片真贵啊，三个小玩意，一张红票就没了，都够我做好几个表头了，话说还有更好的LTZ1000，神器一样的基准源，用不上，更买不起！

芯片都是SOP-8的，必须焊到转接板上才能引出插针

完成的基准电压模块5.000V

对于这个三位半的表头，最小能测得的电压是0.01V，因此，基准源的误差都是mV级别的

通电试试，先看看我这杂牌万用表如何

这万用表用的是软封7106，片内基准分压，做工较差，

等以后有时间再拿它开刀

开始检验表头，之所以是检验不是校正，是因为这表头没法调整

为了保证基准的供电品质，基准源采用电池供电

电池供电是纯直流的，尽最大可能使基准不受干扰，

顺便还看了下温度，目前室温是26摄氏度，应该不构成干扰

没做任何改动，完美显示1.25V

测量了一下提供电源的电池

12.97V，确实，刚充完电

再看看那个锂电池，3.88V

至此，检验工作就告一段落了，也达到了检验的目的

什么都不用调整，也没法调整

ICL7107工作得近乎完美，测量误差很小，读数很稳定，长时间测量尾数丝毫不动，相比我那杂牌万用表，

测量数值尾数经常跳动，可见芯片的质量很重要

下面来说说一些特殊的元件，最关键的是ICL7107周围的几个电容，分别是参考电压电容Cref，自动调零电容Caz和积分电容Cint

对于这几个电容，手册对其有特殊要求，不是随便抓来就能用的，要求其介质吸收率必须很低，否则会影响到ADC的精度

先说Caz，这个要求不高，用一般聚酯的就行

然后是Cref和Cint，尤其Cint要求最高，手册推荐用聚丙烯或聚四氟乙烯的，这里陶瓷，独石，电解都是不能用的，聚丙烯对应国产电容就是CBB电容或者是MKP电容，但是通常卖电容的分不清聚酯和CBB，都当成一类卖，这就要注意挑选了。对于电容合格与否，ICL7107有一个自检的方法，就是把输入端31脚和基准电压输入36脚短路，显示的数字与“999”相差越小，电容越好。

最早我先抓了一个“校正”电容用作Cint，就是所说的方块电容，这种电容价钱非常便宜，但是买的时候老板也说不清是什么材质的，查看包装袋上也没有，查了一下貌似是聚酯的

上电一测，显示在996和997直接乱跳，效果很烂，看来他不适合用在这里

立刻换成CBB的，效果立竿见影，显示999

不过对于这种CBB电容，其外形和有些种类的MKT也就是聚酯电容几乎是一样的

购买的时候就要注意了，上面已经证实聚酯电容不适合这里