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BÜCHER UND ARTIKEL
Schildersynthetisierende Indikatoren und digitale Anzeigeblöcke. Radio – für Einsteiger
Verzeichnis / Radio - für Anfänger Bedingt bezeichnen wir die wichtigsten Teile und Baugruppen von Mess- und Kontrollinstrumenten, elektronischen Uhren und vielen anderen Instrumenten und Geräten mit visuell wahrnehmbaren digitalen Informationen als digitale Anzeigeblöcke. Sie bestehen aus Decodern - speziellen Mikroschaltungen, die den logischen Codezustand der ihnen vorangehenden Impulszähler in Signale des Dezimalsystems umwandeln (decodieren) und Zeichensyntheseindikatoren - elektronische Geräte, die Informationen anzeigen. Ein Decoder und ein ihm entsprechender zeichensynthetisierender Anzeiger bilden einen einstelligen digitalen Anzeigeblock. Was sind zeichensynthetisierende Indikatoren und wie funktionieren sie? Von all den verschiedenen Anzeigen, die die logischen Zustände der Impulszähler anzeigen, sind die beliebtesten unter Funkamateur-Designern digitale Gasentladungsanzeigen, von denen jedes Element eine unabhängige Zahl ist, und Anzeigen mit sieben Elementen, deren Zahlen sind gebildet durch verschiedene Kombinationen von Leuchtstreifenelementen. Das Aussehen, die Belegung und die symbolische grafische Bezeichnung einer der Gasentladungsanzeiger der IN-Serie - der Anzeige IN8 - sind in Abb. eines.
In einem mit Neon gefüllten Glasbehälter (Füllung wird durch einen schwarzen Punkt angezeigt) werden auf dünnen Metallgestellen Drahtelektroden in Form von Zahlen von 0 bis 9 hintereinander platziert (Paket) Diese Elektroden sind Indikatorkathoden, die werden auf dem Diagramm durch kleine Kreise mit Ableitungen von ihnen angezeigt. Die Form und Größe der Figuren sind so gestaltet, dass die von ihnen. die vorne sind, überlappen vielleicht die dahinter befindlichen weniger. Die Funktion der Anode übernimmt ein vor dem Zahlenpaket platziertes dünnes Gitter, durch das das Leuchten aller Kathoden der Zahlen deutlich sichtbar ist. Von allen Kathoden und der Anode werden flexible Drahtleitungen hergestellt, deren Nummerierung im Uhrzeigersinn verläuft (von der Seite des Bodens des Zylinders aus gesehen), wie in Abb. 1b. Eine andere Variante der Schaltungsbezeichnung des Indikators ist in Abb. 1 dargestellt. XNUMX in. Das Funktionsprinzip eines solchen Indikators ist wie folgt. Eine ziemlich große Spannung (etwa 200 V) wird vom positiven Anschluss der Gleichstromquelle an die Anode angelegt. Beim Anschluss an den negativen Ausgang der Source einer der Kathoden tritt in der Nähe dieser Kathode eine leuchtende elektrische Entladung auf, deren orange-rotes Leuchten die Form des eingeschalteten Zeichens der Digitalanzeige wiederholt. In der digitalen Anzeigeeinheit erfolgt die Verbindung der Kathodenziffern mit dem gemeinsamen (negativen) Leiter der Stromquelle des Geräts durch einen Decoder. Ein Beispiel ist ein Block, der nach dem Schema in Abb. 2. Es wird durch den Decoder DD1 und den Gasentladungsanzeiger HG1 gebildet.
Die Mikroschaltung K155ID1 ist ein Binär-Dezimal-Decoder mit „Hochspannungs“-Ausgang, d. h. für die Zusammenarbeit mit einer digitalen Gasentladungsanzeige. Der Decoder verfügt über vier Adresseingänge, die direkt mit den Ausgängen des Zählers verbunden sind, der im Gewichtscode 1-2-4-8 arbeitet, und zehn Ausgänge, die mit den Kathoden des Digitalanzeigers verbunden sind. Der Decoder wandelt die Ausgangssignale des Zählers in Codesignale des Dezimalzahlensystems um, die die entsprechenden Kathoden-Ziffern des Indikators einschalten. Montieren und testen Sie die Teile und das gesamte Gerät in der folgenden Reihenfolge. Befestigen Sie zunächst nur den IN8-Gasentladungsanzeiger auf dem Steckbrett, nachdem Sie zuvor isolierende PVC-Rohre auf seine Kabeldrähte gelegt haben. Montieren Sie in der Nähe die Diode VD1, die im Block als Einweggleichrichter fungiert, der den Anodenkreis des Anzeigers speist, und den Widerstand R1, der den Strom in diesem Kreis begrenzt. Die Wechselspannungsquelle kann direkt das elektrische Beleuchtungsnetz sein, jedoch ist es aus Sicht der elektrischen Sicherheit besser, zu diesem Zweck die Sekundärwicklung des Netztransformators der Stromversorgung des Lampen-Rundfunkempfängers zu verwenden. Verbinden Sie eine der Wicklungsleitungen mit der Anode der VD1-Diode und löten Sie ein Stück Draht in Gummi- oder PVC-Isolierung an die andere. Isolieren Sie das freie Ende des Kabels ab und berühren Sie es, nachdem Sie den Transformator an das Netz angeschlossen haben, der Reihe nach mit den Klemmen 10, 1, 2, 3 usw. bis Klemme 9 des Anzeigers. Gleichzeitig sollten die Ziffern 0, 1, 2, ... in gleicher Reihenfolge aufleuchten 9. Führen Sie die Prüfung mit äußerster Vorsicht durch, um nicht unter Hochspannung zu geraten. Montieren Sie dann auf dem Steckbrett den Decoder K155ID1 und verbinden Sie seine Ausgangsklemmen mit den entsprechenden Eingangsklemmen der Anzeige. Sie erhalten einen einstelligen Block mit digitaler Anzeige. Schalten Sie die Stromversorgung (AC und DC) ein und legen Sie vorsichtig Niederspannung an alle vier miteinander verbundenen Eingänge des Decoders. In der Anzeige sollte die Zahl 0 leuchten.. Legen Sie nun abwechselnd ein Signal mit niedrigem Pegel an die miteinander verbundenen Klemmen 4, 7 und 6; 4, 7 und 3; 4 und 7; 4, 6 und 3; 4 und 6; 4 und 3; vier; 4, 7 und 6; 3 und 7. Lassen Sie unbenannte Ausgänge frei, was dem Anlegen einer hohen Spannung entspricht. Die Anzeige sollte nacheinander die Zahlen von 6 bis 1 anzeigen. Die experimentelle Überprüfung der digitalen Anzeigeeinheit kann fortgesetzt werden. Platzieren Sie beispielsweise einen weiteren Zähler K155IE2 auf der Platine und verbinden Sie dessen Ausgänge mit den entsprechenden Adresseingängen des Decoders. Danach muss an den Eingang C1 des Zählers vom Generator eine Reihe von Impulsen angelegt werden, die mit einer Frequenz von 1 ... 3 Hz folgen. Wie soll der Indikator darauf reagieren? Zeigt zyklisch Zahlen von 9 bis 9 an. Ja, ein einstelliger Impulszähler zählt bis 0 hoch, läuft über und beginnt sofort die nächsten zehn Eingangsimpulse ab XNUMX zu zählen. Können andere Gasentladungsanzeiger der IN-Serie in einem solchen Gerät verwendet werden? Natürlich kannst du. Zum Beispiel IN8-2 oder IN14. Aber sie haben eine etwas andere Pinbelegung. Im Indikator IN8-2 gibt es zusätzlich zu den uns bekannten Zahlen ein trennendes Kommazeichen, und im Indikator IN14 gibt es zwei solcher Zeichen. Sie können jedoch die Pinbelegung dieser Anzeigen erkennen, ohne auf Referenzliteratur zurückzugreifen. Tatsache ist, dass es durch den Glaszylinder des Indikators nicht schwierig ist, die inneren Zahnstangen und Leitungen der Kathodenziffern zu untersuchen und so die Anodenleitung zu finden. Wenn nun an den Ausgang dieser Indikatorelektrode eine positive Spannung angelegt wird und die anderen Ausgänge abwechselnd den Minusleiter derselben Quelle konstanter (oder pulsierender) Spannung berühren, weisen Sie die Leuchtziffern oder andere Zeichen auf den entsprechenden Indikator hin Ausgänge. Dies ist auch eine Lernerfahrung. Indikatoren mit sieben Elementen, die Vakuum oder Halbleiter sein können, werden durch das Prinzip der Synthese von Zeichen digitaler oder alphabetischer Informationen vereint. Diese Zeichen in jeder Kategorie bilden sieben Leuchtelemente-Streifen, die in Form einer geraden oder leicht geneigten Acht nach rechts angeordnet sind. Die Standardbezeichnung der Elemente solcher Indikatoren und die Zahlen, die sie von 0 bis 9 angeben, sind in Abb. 3.
Die Angabe des einen oder anderen Zeichens erfolgt in der Regel durch Unterdrückung von Elementen, die für dieses Zeichen unnötig sind. So wird beispielsweise für die Zahl 0 nur das Element g gelöscht, für die Zahl 4 die Elemente a, d und e. Sieben-Element-Anzeigen ermöglichen es Ihnen auch, einige Großbuchstaben des russischen oder lateinischen Alphabets anzugeben. Um beispielsweise den Buchstaben A anzuzeigen, muss das Element d gelöscht werden, um den Buchstaben B anzuzeigen - um das Element b usw. zu löschen. Das Aussehen und die Varianten der herkömmlichen grafischen Bezeichnung einer der Vakuum-Leuchtanzeigen der IV-Anzeigeserie IV6 (oder IVZA) sind in Abb. 4 dargestellt. vier.
Der Indikator ist eine elektronische Lampe, die eine Kathode enthält - einen direkten Faden, ein Steuergitter, sieben Anoden - Zeichenelemente, die sich in derselben Ebene befinden, und eine weitere Anode - einen Trennpunkt. Eine konstante oder pulsierende Spannung von 7 ... ... 8 V wird an das Filament (Pins 0,8 und 1,5) (je nach Anzeigetyp), an das Gitter (Pin 9) und an die Anodenelemente (Pins 1-) angelegt. 6 , 10) - Konstantspannung 20 ... 25 V. Ein heißer Glühfaden emittiert Elektronen, die zu einem positiv geladenen Gitter eilen, größtenteils hindurchfliegen und beim Beschuss der Anodenelemente die darauf abgeschiedene Leuchtstoffschicht zum Leuchten bringen. Die Anodentrennstelle (Pin 11) wird mit der gleichen Spannung wie die anderen Blinkerelektroden versorgt, jedoch nicht über den Decoder, sondern vom Impulsgeber. In einer elektronischen Uhr beispielsweise trennt ein solcher Punkt, der mit einer Frequenz von 1 Hz blinkt, die Minuten der aktuellen Uhrzeit von den Stunden. Der Indikator IV6 (oder IVZA) hat 12 flexible Kabeladern, die im Uhrzeigersinn (von unten betrachtet) gezählt werden. Als Referenzschlüssel dient der verkürzte freie Anschluss 12 . Die Praxis zeigt, dass die Zeichen der IV6- und IVZA-Anzeigen auch bei einer niedrigeren Spannung an den Gitter- und Anodenelementen recht hell leuchten. Daher verwenden Funkamateure sie häufig in Designs, die auf Mikroschaltungen der Serie K176 basieren. Ein Beispiel hierfür kann eine digitale Anzeigeeinheit sein, deren Schema in Abb. 5.
Darin wird das Filament der HG1-Anzeige von einem einzelnen G1-Element mit einer Spannung von 1,5 V gespeist, und sein Gitter, die Anodenelemente und der DD1-Mikroschaltkreis werden von einer GB1-Batterie mit einer Spannung von 9 V gespeist. Der Anodenpunkt von Der Indikator wird nicht verwendet, daher wird das Knotendiagramm nicht angezeigt . Die Mikroschaltung K176IE4 (DD1) ist ein Zehn-Tage-Impulszähler (ST2-Symbol) und ein Konverter (d. h. Decoder) seiner binär codierten Zustände in Steuersignale für eine Anzeige mit sieben Elementen (DC-Symbol), die in einem Gehäuse kombiniert sind. Zählimpulse werden dem Eingang C zugeführt. Rechts - Ausgänge a - g, entsprechend den Adresseingängen a - g des Anzeigers. Die Trigger des Zählers werden auf Null gesetzt, wenn eine hohe Spannung an Eingang R angelegt wird, was einer Unterbrechung des Stromkreises (unter Verwendung der SB1-Taste) zwischen Pin 5 und dem gemeinsamen Draht entspricht. Die Trigger werden durch das Abklingen positiver Impulse am Eingang C geschaltet. Während des Betriebs des Gerätes werden an den Ausgängen ag des Zählerdecoders Signale erzeugt, die dafür sorgen, dass die Zahlen auf der Anzeige entsprechend dem logischen Zustand des Zählers leuchten. Der Ausgang P (Pin 2) der Mikroschaltung ist der Übertragungsausgang, an dem in dem Moment, in dem der Zähler vom Zustand 9 in den Zustand 0 übergeht, ein Impulsabfall mit hohem Pegel gebildet wird. Montieren Sie dann auf dem Steckbrett den K176IE4-Chip, verbinden Sie seine Ausgänge mit den entsprechenden Klemmen der Anzeige, Eingang S (Pin 6) mit einem gemeinsamen Draht und legen Sie Impulse vom Generator an Eingang C (Pin 4) mit einer Frequenz von 1 an ... 2 Hertz. Jetzt durchläuft die Anzeige nacheinander die Zahlen von 0 bis 9. Um die Anzeigewerte auf Null zu übertragen, muss eine Hochspannung an den Eingang R (Pin 5) der Mikroschaltung angelegt oder der Stromkreis zwischen Pin 5 unterbrochen werden und das gemeinsame Kabel. Eine siebenelementige alphanumerische Halbleiteranzeige besteht aus 7 LEDs in Form von Streifen, die sich wie bei Vakuum-Leuchtanzeigen in der gleichen Ebene wie eine "Zahl Acht" befinden (Abb. 6).
Indem ein Gleichstrom durch ein oder eine Gruppe entsprechender LED-Elemente geleitet wird, wird ein leuchtendes Bild einer Zahl oder eines Buchstabens erhalten. Je nach Art des Anschließens der Elektroden der LEDs und der Polarität des Einschaltens werden Indikatoren in zwei Gruppen unterschieden: mit einer gemeinsamen Kathode und mit einer gemeinsamen Anode. Bei den Anzeigen der ersten Gruppe sind die Kathoden aller LEDs miteinander verbunden (Abb. 6, a) und bei den Anzeigen der zweiten Gruppe die Anoden aller LEDs (Abb. 6, b). Um Anzeigen mit einer gemeinsamen Kathode zu steuern, wird eine Spannung positiver Polarität an die Eingangsklemmen (Anode) angelegt, und um Anzeigen mit einer gemeinsamen Anode zu steuern - negative Polarität in Bezug auf das gemeinsame Kabel. Die Ausführungen von Halbleiter-Sieben-Elemente-Indikatoren sind sehr vielfältig. Zum Beispiel in Abb. 7, a und b zeigen das Aussehen und die symbolische grafische Bezeichnung des Anzeigers der AL304-Serie. Indikatoren dieser Serie mit den Buchstabenindizes A, B und C haben eine gemeinsame Kathode und mit den Buchstabenindizes G und Z eine gemeinsame Anode.
Die Abmessungen des Gehäuses eines solchen Indikators betragen 5,3 x 6,3 mm, die Abmessungen des Schildes 2 x 3 mm, die Länge der Leitungen etwa 6 mm. Durch den transparenten Körper ist die gesamte "Füllung" des Indikators gut zu sehen und seine Pinbelegung zu erkennen. Einige andere einstellige Halbleiterindikatoren mit sieben Elementen, zum Beispiel die Serien ALS312, ALS320, haben ein ähnliches Design. Und in Abb. 7c zeigt ein Diagramm einer digitalen Anzeigeeinheit, die den AL304B-Indikator mit einer gemeinsamen Kathode verwendet. Die Mikroschaltung K514ID1 (DD1) ist ein Decoder, der für die Zusammenarbeit mit einer Anzeige mit sieben Elementen und getrennten LED-Anoden ausgelegt ist. Wenn an seinen Eingängen Signale vom Impulszähler empfangen werden, der im Code 1-2-4-8 arbeitet, zeigt die Anzeige den logischen Zustand des Zählers an. Eine solche digitale Anzeigeeinheit kann in einem Design arbeiten, das auf Mikroschaltungen der Serie K 155 basiert. Wenn darin eine Anzeige mit einer gemeinsamen Anode, beispielsweise AL304G, verwendet wird, sollte der Decoder K514ID2 sein, der für die Arbeit mit genau einer solchen Anzeige ausgelegt ist . Wird jedoch der Decoder dieser Serie durch den K176IE4-Chip ersetzt, kann eine solche digitale Anzeigeeinheit auch in Geräten ohne zusätzlichen Decoder eingesetzt werden. Nun kurz zu mehrstelligen Indikatoren, die am häufigsten in Mikrorechnern, elektronischen Uhren und vielen anderen Geräten und Geräten der Digitaltechnik mit erhöhter Komplexität verwendet werden. Dazu gehören beispielsweise Blinker der Serien ALS311, ALS339, ALS348. Jeder von ihnen besteht aus fünf LED-Anzeigen, ähnlich den Ihnen bereits bekannten Anzeigen der ALS304-Serie (Abb. 7, a), die sich in einem "Linien" -Gehäuse befinden. Die Anodenelemente haben keine elektrischen Verbindungen miteinander, daher kann jede Entladung, die in einer solchen Zeichensynthesevorrichtung enthalten ist, als unabhängiger einstelliger Sieben-Elemente-Indikator arbeiten. Ein weiteres Beispiel für eine Vorrichtung zur Synthese mehrstelliger Zeichen ist die Vakuum-Lumineszenzanzeige IVL 1-7/5, deren Aussehen in Fig. 8 gezeigt ist. XNUMX, ein.
In seinem Glasgehäuse mit den Abmessungen 130 x 45 mm, mit sechzehn flexiblen Plattenkabeln, befinden sich vier siebenelementige Leuchtanzeigen, vier Ziffern und zwei Teilungspunkte, die eine weitere Ziffer bilden, "in einer Reihe". In der Bezeichnung gibt die Zahl 7 die Anzahl der Elemente in einer vollen Ziffer und die Zahl 5 die Anzahl der Ziffern an. Die Kathode besteht aus drei parallel geschalteten Filamenten (Pins 1 und 16). Nach dem Funktionsprinzip ähnelt das Gerät dem Indikator der IV-Serie (siehe Abb. 4), aber die Elemente der gleichnamigen Indikatoren der 1., 2., 4. und 5. Ziffer sind in Gruppen miteinander verbunden. und jede Gruppe hat einen separaten Ausgang. Gitter aller Ziffern und Trennpunkte K und L der 3. Ziffer des Indikators haben ebenfalls separate Schlussfolgerungen. IVL-Indikatoren 1-7/5 werden am häufigsten in elektronischen Industrie- und Amateuruhren verwendet. Aber um die zeichensynthetisierenden Elemente solcher oder ähnlicher mehrstelliger Indikatoren zu steuern, ist ein sogenanntes dynamisches Anzeigesystem erforderlich. In schematischen Diagrammen ist der IVL 1-7/5-Indikator in Form einer Tabelle dargestellt, wie in Abb. 8,b Wenn man es betrachtet, ist es nicht schwer herauszufinden, welche Schlussfolgerungen des Indikators mit dem einen oder anderen seiner Elemente zusammenhängen. Die äußersten Anschlüsse 1 und 16 sind die Anschlüsse der gemeinsamen direkt beheizten Kathode, 2 und 10 sind die Anschlüsse der Teilungspunkte K und L der dritten Ziffer und 3, 6, 9, 11 und 14 sind unabhängige Anschlüsse der Raster der fünf Ziffern des Indikators. Pin 4 ist der gemeinsame Pin der miteinander verbundenen d-Elemente, Pin 5 sind f-Elemente, Pin ist 7-Elemente usw.
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Kommentare zum Artikel: Alexey Ist es möglich, die IN-2-Lampe anstelle des K176ID1-Chips an den K155ID1-Chip anzuschließen? Petrowitsch Pinbelegungsanzeige IVL1-7/5 in Abb. 8 stimmt nicht. Oleg Wenn nur IVL 2-7/5 so lackiert wäre!..
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