CT二手数字电压表头故障机（7107芯片）的维修

小虫

本次CT购物邮了一个故障数字电压表头，刚收到货，就想研究一下。

先拔下其7107芯片插到上次邮的已装好的7107表头套件上，经测试一切正常，可见故障表头的7107确是好的，这就放心多了，因为外围元件都好办。

故障7107表头比想像的陈旧，满是灰尘、污迹，固定螺丝也锈迹斑斑。

仔细检查板上元件，发现缺件，这是没有想到的。缺多圈电阻，其三个残脚犹在，如图。还有一只塑封管易位严重，三个管脚挤在了一起，已短路，看来得拆下重焊。

然后用酒精擦拭，初步清理一下脏兮兮的电路扳。“美容”过后，电路板干净多了。拆下螺丝，将双面电路板从壳上拆下，数码管一面比较干净，数码管看着也很新。

    不同的是，用的不是四个单个的数码管，而是两个双位数码管。如果仔细看，和CT套件的单个数码比较，二者数码段的字形也不一样。这种双位数码管共有18个脚，两个双位数码管共36个引脚，比“套件”的少四个脚。其引脚排列和单个数码管也是不同的，双位数码管不是两个单数码管的简单合二为一！其引脚排列和接线图也不一样！

擦拭完电路板，用橡皮轻擦处理了一下7107的40个管脚，原来发黑，擦完就发亮了，插回原处。

纵观电路板，其与广告图片并不一样，元件和部局差别很大。负电压不是由4069电路产生，而是由三极管电路产生。关键电容为220n和47n，测量7107的28脚所接定时电阻，为473k即标称470k，通过27、28、29脚的元件数值可知该表为一2V表头（其未装分压电阻），而不是CT套件的200mV表头。

小虫

    下面简要说一下2V表头和200mV表头之间的联系和区别。

CT的套件为200mV表头，大家很熟悉，其接分压电阻，可成为2V的电压表，但2V电压表头可不是这样产生的，这完全是两回事。

    我们所说的电压表头是指不加分压电阻直接由输入，即由30、31脚通过滤波电阻直接输入，输入200mV满量程的为200mV表头，输入2V满量程的为2V表头。我开始研究这两种表头时，曾困惑了很久才弄明白。

        7107集成电路可装成两种表头，一种200mV，一种2V的。这两种表头的基本电路是一样的，只是个别元件有差别，还有36脚的基准电压也不一样。

    电路差别主要是7107的27、28、29脚所接的阻容元件上，200mV表头分别为：0.22μ，47k，0.47μ；2V表头分别为：0.22μ，470k，0.047μ。

    对于36脚的基准电压，200mV表头为100mV，而2V表头为1V。由于基准电压不一样，电压取样电路和多圈精密电阻的大小也有些差别，一般能保证调到所需电压值即可。

    当我们需要2V电压表时，就可以直接装成2V电压表头。这样不但省去了配分压电阻的麻烦，而且其准确度也很高。

    将压扁管脚碰在一起的三极管各管脚用锥子慢慢拨开，经检测不再短路了，且测试知该管为NPN管（电路板上共两只三极管，另一只为PNP管）。这样就少拆了一个三极管，省了不少事。

    接着拆下多圈电阻剩余的三个残脚，并通好孔。本想找个5k的多圈电阻，但手头只有50k的，没办法将就着焊上了，其中心抽头对地约20k，分压后正好为1V左右（注：该表头也使用TL431作电压基准，2,5V）。

小虫

    检查无误通电试验。

    首先测量一下正负电压。1脚正电源：+5.06V；26脚负电源：-3.76V，均正常。再测36脚基准电压，1.056V，稍调即为1.000V。找来一节干电池，显示为1391，用9205数字表测试结果为1.395V。可见其确为2V表头，且准确度还比较高。

    该表头数码管很亮（经测其限流电阻为51Ω），这次在CT同时邮了十二个0.56吋红色高亮数码管，一测试都没有这个表头的亮，也没有CT的8元表头套件的数码管亮！其中五只各数码段亮度还不均，有可能不是高亮管。

    继续试验发现，测试信号反接，没有“—”号显示。经检查知，该表头负号电路不知出于什么原因，并没有连接。负号信号由7107的20脚输出，由第一位数码管的“G”段点亮来实现。经检测这两点之间是断开的，只要用飞线连接就行了。将7107的20脚和第一位数码管的“G”段引脚（上面照片中7107IC上方是数码管的一排焊点，右数第二个即为第一位数码管G段引脚。这是使用两个双位数码管的情况，如果表头使用的是四个单数码管，那么第一位数码管的G段引脚应是右数第一个焊点！大家一定要注意二者的不同！）用导线短接，通电，负号点亮。有了不时闪动的负号，看着表头爽多了！

    但小数点还没有设定，该表头的小数点由短接插针来设定。共有八个插针，靠近外侧的四根相通为公共端，其通过一个200Ω电阻接地。最靠近7107的一组插针短接点亮第一位小数点，次之一组插针短接点亮第二位小数点，依此类推。但上面没有专用的跳线装置。由于本身是2V表头，暂设定第一位小数点点亮，用细铜丝缠在插针上临时点亮了第一位小数点（确定好了之后，如果没有专用跳线，可在电路板背面短接相应焊点来实现）。现在负号和小数点都点亮了，如图，是一个真正的2V表头了。

这种6元的故障表头，我只邮了一个，不知大家邮的和我的一样不，估计这种旧表头会有多种形式，多种电路，但只要掌握了7107的基本知识，触类旁通，一般是不难修好的。

这种2V电压表头，改为20V和200V电压表时，分压电阻可分别取值100k、900k及10k、990k。这样对外电路阻抗均为1MΩ，具有较高的测量精度。

小虫

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您邮的五个和我的一样吗？
如果有不一样的，请贴些照片吧。

小虫

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祝贺您！五彩缤纷啊！
左边那两个很可能最好修，相信我，它们一般不会同时得多种“疾病”的。

小虫

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右边的三个上面的CBB电容很漂亮啊！

小虫

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我还以为是NE555呢！应该都是用来产生负压用的。万变不离其宗。

小虫

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建议您千万不要拆光，也用不着画原理图。这种双面电路板拆解太麻烦太费事，不值得。
7107电路大同小异，“主电路”完全一样，所差的仅仅是“负压产生电路”，我的建议是缺什么补什么，把板上的坏元件换掉，只要正负压正常了基本就OK了，再稍稍调整一下就修好了。
就这样做，您那儿五个呢，工作量也是很大的。

小虫

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数码管老化可考虑将限流电阻减小一些，这样亮度可增大。
另外，建议给4069看个”座“。

小虫

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长汀无线电厂2012年第5期价目表
75. 折机数码管：I. 0.56吋共阳高亮红光，0.15元/个。

小虫

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从电路图看，此亦为2V表头。
R3、R4、W所组成的分压电路，限定36脚基准电压在1V左右，也符合2V表头的要求。
请再查一下C4标值，似应为473

小虫

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7107是经典电路了，比较成熟，线性尚可，主要不足是A/D转换速率稍慢些。

小虫

NND兄真是细心又周到，贴上了多种版本的电路图（三个图都是200mV的表头！），便于大家研究和维修时进行分析和对比。
说明一下，第一张图的说明把200mV表头错印成了20mV，大家看的时候注意。
另外，注意7107IC共有四个接地点：
21脚为电源地；
30脚为信号地；
32脚为模拟地；
35脚为基准地。
一般用作电压表时，这四个脚都接地，连在一起，否则不能正常工作。我在焊接长汀套件时试验了，不连接两组“地”的跳线J，表头就不能正常工作。
上面的三个图中，只有最下面的第三幅图中四个“地”都连在了一起，而上面的其他两个图中各个“地”并没有全部连在一起，请NND兄在下一步自己的装机过程中试验一下。

小虫

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你提到了电流表，表头改电压表易，改电流表难啊！
大阻值电阻好找，至少可以串联得到，而小电阻不好弄啊，连精确测量都是个问题。
朋友们有什么高见，请谈一谈吧。

小虫

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速度够快的，期待第五个！
对大家来说，每一种类型都是宝贵的资料。

小虫

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最后一块也是难得的一块板子，有OP07运放（一般为10倍放大器）灵敏度会很高，建议原样装上，看看有多灵敏，介绍一下。毕竟有运放作放大的板子不多。

小虫

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最后一块板子成色真不错!

小虫

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其实很多人都有这样的想法：数字表头直接读数真好，有的说，我的电源是15V可调的，想改个15V量程的表头；有的说，我测电压不超过30V，想改个30V的表头，如此等等。
对于7107而言，要想直接读数，只能做成量程为200mV，2V，20V，200V，2000V，……的电压表。对此很多人可能不习惯：我用不着那么大的量程，多浪费呀，再说量程大了准确度能高吗？诸如此类。
其实这是受了传统机械指针表的影响，如果在实际测量时，指针只在很小角度内转动，确实很浪费，精度也不会高。对于数字电压表则不是这样，由于是数字采样，正确使用不存在精度低的问题，能保证精度，更不会“浪费”量程。

对于你的实际问题，首先，电压表要扩展量程只与原量程（你的为20V）和新量程（你要求为50V）有关，与其具体样式无关。
说与你的原量程有关，是因为根据分压电阻可容易确定原电压表头的类型（200mV的还是2V的），以进行进一步的改装。
不知你用指针式机械表头改过电压表没有，其实二者是一样的。在指针式表头改电压表的过程中，常常利用原表头刻度，这会带来很多方便，也能保证改后的电压表精度，但这样做有个条件，为了能直接读出读数，必须成十倍地扩展。比如原电压表头为2V，扩展后为20V、200V、2000V……时，能很方便地从表盘直接读出数据，举个例子，原表头指针在1V位置，扩展后的电压值我们很容易知道相应为10V、100V、1000V……
不成十倍扩展也可以，但就不能从原表盘直接读数了，需在原读数的基础上乘上一个倍数（由改后的量程决定）。这样如果不重画表盘读数是很不方便的。
与上面类似，数字电压表头改量程也有相类似的问题。从原理上说，改任意量程都是可以的，但只有十倍扩展才是最方便的，只要移动一下小数点(对于数字表头就是简单地跳一下线），就仍可以直接读数。
你的表头为20V，最好改为200V的（具体分压电阻，我的贴子中有，可供参考）。你可能说用不着那么大，但对于数字表头来说，既不影响精度，又不存在“浪费”问题，与50V量程无异。
如果硬要找出与50V量程的区别，那就是超过50V，但不超过200V时，它仍能显示正确读数，而不显示超量程的“1”！
你实在要改成50V量程的也行，但显示的数字非实际值，要乘一个系数才是。

小虫

weixiao 发表于 2013-1-10 21:24
哦！明白了！谢谢！我改个200V的试试！

分压电阻精度最好高些，这样会使改装后的表更准些。
祝你成功！

小虫

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你是说20V时显示5.20V，对吧？
现在你已改为200V了，显示5.2V，正常啊！
原来有两位小数，即“XX.XX"，现在只有一位小数，即”XXX.X“。
你已经成功了呀！
这个比指针表好改多了！