與模擬D'Arsonval表不同,，此處的溫度計(jì)式刻度采用固定的模擬指示器,。非常適合需要快速讀取數(shù)據(jù),，但不需要很高精度的應(yīng)用場(chǎng)合。這種溫度計(jì)式電壓指示器的典型應(yīng)用包括：控制面板,、汽車儀表盤(pán),、氣動(dòng)裝置、娛樂(lè)設(shè)備的附加功能,。

    溫度計(jì)式指示器首先取得模擬值,，然后將模擬值轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，最后用模擬格式顯示,，這一過(guò)程表面上看似乎不可思議,。圖1所示電路將輸入電壓轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的時(shí)間(成比例的脈沖寬度)。32個(gè)LED垂直排成一列,，從最底端依次向上點(diǎn)亮,，用LED代表輸入電壓模擬量的大小。

LED中的一部分,，提供“溫度計(jì)式刻度”指示,。" src="http://files.chinaaet.com/images/2010/04/29/12901836646955.gif" style="width: 681px; height: 774px" />
圖1. 自下而上連續(xù)點(diǎn)亮32個(gè)LED中的一部分，提供“溫度計(jì)式刻度”指示,。

    在每個(gè)測(cè)量周期開(kāi)始,，IC1 (MAX4478低噪聲、低失真運(yùn)算放大器)的放大器B產(chǎn)生線性斜坡信號(hào),，該信號(hào)被晶體管Q1置于零輸出,，然后重新啟動(dòng)。所有移位寄存器也置于數(shù)字零,。MAX4478的放大器C對(duì)線性斜坡信號(hào)和輸入電壓進(jìn)行比較,。當(dāng)斜坡電壓和輸入電壓相等時(shí)，電路產(chǎn)生一個(gè)脈沖,。

    級(jí)聯(lián)的移位寄存器IC2至IC5在每個(gè)周期的開(kāi)始也被復(fù)位至零,。然后,，在時(shí)鐘振蕩器(MAX4478放大器A)產(chǎn)生的脈沖控制下進(jìn)行移位,。 第一個(gè)移位寄存器(IC2)的輸入數(shù)據(jù)始終連接到高電平(即邏輯“1”)。當(dāng)MAX4478放大器C檢測(cè)到輸入電壓與斜坡信號(hào)相等時(shí),，產(chǎn)生由低到高的跳變輸出觸發(fā)ST_CP,。依次將在移位寄存器與其輸出寄存器之間傳輸數(shù)據(jù)。

    各級(jí)移位寄存器,，輸入為邏輯“1”的移位寄存器鏈已經(jīng)進(jìn)行移位,，輸出邏輯高電平“1”，這里指的是在輸出邏輯“0”之前的移位寄存器,。根據(jù)數(shù)據(jù)的傳輸情況,，輸出寄存器復(fù)制各級(jí)移位寄存器的狀態(tài)。每個(gè)寄存器輸出驅(qū)動(dòng)一個(gè)LED，邏輯“1”輸出點(diǎn)亮相應(yīng)的LED,，從而產(chǎn)生一個(gè)類似于溫度計(jì)式的指示,。

    當(dāng)數(shù)據(jù)從移位寄存器傳送到輸出寄存器后，輸入“1”將通過(guò)移位寄存器鏈繼續(xù)傳遞,，直到第一個(gè)“1”達(dá)到鏈路的最高端(IC5,，Q7'輸出)。Q7'信號(hào)作用到Q1的基極和MAX4478放大器A的輸入,，Q1復(fù)位斜坡發(fā)生器,。放大器A對(duì)信號(hào)反相并經(jīng)過(guò)緩沖后將其送入移位寄存器的MR，使所有移位寄存器清零(輸出寄存器除外),。

    輸入超出范圍時(shí),，比較器將無(wú)法檢測(cè)斜坡信號(hào)是否與輸入相等。因此,，1N4148二極管從最高級(jí)的移位寄存器向ST_CP輸入“1”,。由于將邏輯“1”傳送到所有輸出寄存器，將點(diǎn)亮整列LED,。在所允許的輸入電壓范圍(4.5V至5.5V)內(nèi),，線性度和穩(wěn)定性優(yōu)于1級(jí)LED。通過(guò)加入額外的移位寄存器IC (每片驅(qū)動(dòng)8個(gè)LED),，重新計(jì)算斜率和時(shí)鐘周期,，可以增加更多級(jí)數(shù)(即，更多的LED),，時(shí)序圖(圖2)給出了電路中的一些關(guān)鍵波形與時(shí)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系,。

圖2. 這些波形用于說(shuō)明圖1電路的工作狀況。波形1：MAX4478放大器B產(chǎn)生的線性斜坡信號(hào),；波形2：放大器C的輸出,，比較斜坡信號(hào)與輸入電壓；波形3：放大器A產(chǎn)生的移位寄存器復(fù)位脈沖,；波形4：最后一級(jí)移位寄存器輸出