Полупроводниковая схемотехника

Не разобранное
Alexsandrs
1 909
16-09-2017, 18:07
0

В настоящее время существует широкий спектр всевозможных цифровых индикаторов (а равно и графических) разных цветов и размеров: плазменные, жидкокристаллические, накальные, люминесцентные, светодиодные и пр. Основаны они на самых различных физических эффектах, вызывающих свечение или изменение прозрачности среды, которая и является индикаторной поверхностью.

Светодиодные семисегментные цифровые индикаторы наиболее простые в применении, но сочетают в себе целый ряд исключительно ценных свойств.

Они хороши даже в чисто эстетическом смысле! Потребляя заметный ток (до нескольких мА на сегмент), они не требуют дополнительных токовых затрат на подсветку, что характерно, например, для современнейших жидкокристаллических индикаторов.

Они также не требуют дополнительных электрических цепей, а значит, и мощностей для накала нити катода, что характерно, например, для вакуумно-люминесцентных индикаторов (ВЛИ). Надежность работы светодиодных индикаторов настолько высока, что их с удовольствием применяют разработчики современной профессиональной электроники. Наконец, развитие технологии сверхярких светодиодов дает все основания ожидать в обозримом будущем исключительно экономичных светодиодных индикаторов (СДИ).

Сейчас мировыми производителями освоены СДИ всех цветов радуги.

Цель данной нашей беседы - практическое знакомство с семисегментными СДИ. Семисегментные СДИ производятся в варианте одноразрядных и многоразрядных устройств. В первом случае каждый такой компонент представляет собой одно знакоместо. Во втором случае знакомест может быть и больше - от двух до девяти. Независимо от этого возможны две разновидности СДИ - с общим катодом и с общим анодом.

На рис.40 показаны варианты включения уже рассмотренного ранее счетчика- дешифратора К176ИЕ4 с обеими разновидностями семисегментных СДИ. Совершенно ясно, что в зависимости от порядкового номера поступающего на вход DA1 счетного импульса (от 1 до 9) соотношение "высоких" и "низких" потенциалов на выходах микросхемы будет складываться таким образом, что открытыми (насыщенными) окажутся те из транзисторов VT1- VT7, нагрузкой которых служат именно нужные сегменты СДИ.

Можно ли подавать выходные сигналы DA1 непосредственно на соответствующие входы HG1 без использования промежуточных транзисторных ключей? Можно, но далеко не всегда. Дело в том, что К176ИЕ4 предназначена для обеспечения на своих выходах a-q необходимых логических потенциалов, но не тех уровней тока, которые достаточны для засветки, допустим, АЛС-324 (это около 10 мА на сегмент). Без дополнительных транзисторных ключей микросхема будет работать далеко не в оптимальном режиме. Имеются, правда, такие типы семисегментных СДИ, которые можно без проблем подсоединять непосредственно к выводам DA1, не опасаясь повредить микросхему, например, АЛ-304 или АЛС-314.

Обратите внимание на некоторые различия рис.40,а и рис.40,б. Это касается подключения вывода S и номиналов резисторов R1-R7, значения которых выбирают в зависимости от типа применяемого СДИ, что, в свою очередь, определяется размером индицируемого знакоместа.

Кроме того, например, АЛС-324 имеет не семь сегментов, а восемь! Этот "лишний" сегмент не имеет предназначенного для него вывода микросхемы DA1, поскольку он связан с "запятой" (или децимальной точкой). Некоторые типы СДИ ее не имеют вообще, например АЛС- 320.

Различные типы семисегментных СДИ имеют самые разнообразные цоколевки, поэтому считается признаком "хорошего тона" приводить в уголке принципиальной схемы рисунок-схему разводки (цоколевки) индикатора, как показано на рис.41.

Это же относится и к многоразрядным индикаторам. Следует заметить, что многоразрядные панели можно набирать и из отдельных одноразрядных приборов, таких, как АЛС-324, АЛС-333, АЛС-348 и подобных. Но поскольку такой многоразрядный индикатор, как правило, предназначен для монтажа на отдельной плате и является самостоятельным узлом, то требуется значительное количество проводников, которые обеспечивают его (многоразрядного индикатора) коммутацию с дешифраторами, расположенными на другой плате. Так, например, пятиразрядный индикатор требует 5x7=35 проводников.

Шестиразрядный - уже 42, а восьмиразрядный должен соединяться с основной платой как минимум посредством отдельных 56 проводов!

Вот из-за чего в малогабаритной аппаратуре (например, калькуляторах, часах, электронных записных книжках и пр.) в основном применяется динамическая индикация. При этом все одноименные сегменты всех разрядов электрически объединены. Легко представить, насколько меньше при этом требуется коммутационных проводников. Однако, как известно, за все надо платить, как и в случае выбора динамической индикации. Мы будем говорить об этом в дальнейших беседах.

В качестве конкретного примера отечественных многоразрядных семисегментных СДИ можно назвать следующие типы: трехразрядный АЛС-330; четырехразрядный АЛС-329; пятиразрядный АЛС-328 и, наконец, популярный малогабаритный девятиразрядный индикатор АЛС-318. Все вышеперечисленные СДИ красного цвета свечения. В настоящее время все более широко применяются динамические СДИ иностранного производства.

Обсудить на форуме