Схема включения к176ие8 – цифровые микросхемы — начинающим ( занятие_9 ) — Теоретические материалы — Теория

цифровые микросхемы — начинающим ( занятие_9 ) — Теоретические материалы — Теория

  ЦИФРОВЫЕ
МИКРОСХЕМЫ (занятие №9).

   На прошлых занятиях (№7 и №8) мы рассмотрели работу
счетчиков и дешифраторов. Для того, чтобы на выходе счетчика получить результат
счета в десятичной системе нужно было собирать схему из двух
микросхем — счетчика и дешифратора. Но кроме счетчиков и дешифра­торов
существует еще один тип микросхем — «счетчики-дешифраторы»,
содержащие в одном корпусе и счетчик и дешифратор, подключенный на выходе
счетчика. Одна из таких, наиболее распространенных микросхем, — К561ИЕ8 (или
К176ИЕ8). Микросхема содержит двоичный счетчик, счет которого ограничен до
10-ти (при поступлении на его счетный вход десятого импульса счетчик
автоматически переходит в нулевое состояние), и двоично-десятичный дешифра­тор, который включен на выходе этого счетчика (рисунок 1).

 Микросхема К561ИЕ8 (К176ИЕ8) имеет такой же корпус как К561ИЕ10, но назначение
выводов, естественно, другое (только выводы питания совпадают).

Для изучения функцио­нирования
микросхемы К561ИЕ8 (К176ИЕ8) собе­рите схему, показанную на рисунке 2. 

На
микросхеме D1 выполнен
формирова­тель импульсов, он точно такой же как и в экспериментах на занятиях №7 и №8. Импульсы поступают на
один из входов микросхемы D2,
в данном случае на вход CP (вход положительных импульсов), при этом на второй вход CN (вход
отрицательных импуль­сов) нужно подавать логическую единицу. Можно подавать
импульсы и на вход •отрицательных импульсов — CN, но для этого нужно на вход CP подать
логический нуль.

   Вход R служит для принудительной установки счетчика в нулевое
состояние (на вход R подается единица кнопкой S2), при этом на выходе «0й микросхемы D2 (вывод 3) будет единица, а
на всех остальных — нули. Теперь нажимая на кнопку S1, при помощи мультиметра Р1 (или
вольметра, тестера) проследите за изменением уровней на выходах микросхемы.
Единица будет на том выходе, номер которого соответствует числу импульсов,
поступивших на вход счетчика (числу нажатий на S1). То есть, если начали с нуля, то
после каждого нажатия на S1
единица  «будет перемещаться» на следующий выход. И как
только дойдет до 9-го (вывод 11), при следующем нажатии на S1 снова перейдет на ноль.

Микросхема К561ИЕ8 считает до
10-ти (от нуля до девяти, и при девятом импульсе переходит на нуль), но может
потребоваться счет до другого числа, например до 6-ти. Ограничить счет этой
микросхемы очень просто, нужно соединить проводом её вход R (вывод 15), с тем её выходом, на котором должен завершаться
цикл счета. В данном случае это выход 6 (вывод 5). Как только микросхема D2 досчитает до 6-ти, единица
с этого её выхода поступит на её вход R и сразу же установит счетчик в нуль.
Микросхема будет считать от нуля до 5-ти, и при поступлении шестого импульса
переходить в ноль, и далее снова по кругу.

Таким образом, коэффициент
пересчета (коэффициент деления) микросхемы К561ИЕ8 можно устанавливать
предельно просто — соединением одного её выхода с её входом R.

Соберите схему, показанную на
рисунке 3.

 Мультивибратор на элементах D1.1 и D1.2
вырабатывает импульсы частотой 0,5-1 Гц, эти импульсы поступают на вход
микросхемы D2, и на её
выходах поочередно появляются единицы. Эти единицы зажигают светодиоды VD1-VD10. Получается что бежит световая
точка сверху вниз (по схеме) — поочередно зажигаются светодиоды. В любой момент
можно ограничить счет, — при помощи проводка соединить вход R с любым
выходом, например с выводом 5.

У микросхемы К561ИЕ8 (К176ИЕ8)
имеется еще один выход, обозначенный — «Р» — это выход
переноса. Он необходим для того, чтобы организовать многоразрядную систему
счетчиков, например, когда нужно считать не десять, а сто импульсов. Тогда одна
микросхема будет считать единицы импульсов, а вторая десятки. Работает выход
так : после установки нуля, на этом выходе будет единица, и так будет до тех
пор пока микросхема не сосчитает пять импульсов, затем на этом выводе
установится нуль, и будет до тех пор пока микросхема не досчитает до 10-ти и
перекинется в ноль. Получается так, что на этом выходе за весь период счета микросхемы формируется один
отрицательный импульс, завершение которого говорит о том, что микросхема
досчитала до 10-ти. Этот импульс можно подать на вход CN другой
микросхемы К561ИЕ8 (К176ИЕ8), и эта другая микросхема будет считать десятки
импульсов, поступивших на вход первой. А общий коэффициент пересчета составит
100. Можно включить и третью микросхему вслед за второй (счет до 1000), и
четвертую вслед за третьей (счет до 10000), и т.д.

Преобразование двоичного кода в
десятич­ный это хорошо, но как сообщить человеку в удобной форме, то какое
число на выходе счетчика, — подключить к каждому выходу десятичного дешифратора
по лампочке, и подписать на ней цифру ? Согласитесь, это неудобно, хотя лет
тридцать тому назад такой метод индикации был распространен.

Посмотрите внимательно на табло
любых электронных цифровых часов. Под каждую цифру на табло есть поле, на
котором расположены особым образом семь сегментов (не считая запятой), — либо
светящиеся «черточки» — светодиоды (если табло светодиодное), либо
флюоресцирующие катоды люминесцентных индикаторов, либо меняющие цвет
«черточки» жидкокристалличес­кого табло. Всех их объединяет то, что
каждое «посадочное место» под цифру состоит из семи
«черточек», управляемых электрическими сигналами. Посмотрите на
рисунок 4, там показано как из этих семи «черточек», именуемых
сегментами формируются все цифры от «0» до «9». Индикаторы,
образующие цифры при помощи семи сегментов называются семисегментными. Сегменты
обозначаются буквами от А до G.
А набор уровней, при подаче которого на семи- сегментный индикатор
на нем формируются цифры называется семисегментным кодом.

Таким образом, для
«вырисовки» цифры достаточно всего семи выходов дешифрато­ра, всего
семь выхо­дов, каждый из кото­рых подключен к опре­деленному сегменту
индикатора.А такие де­шифраторы называют семисегментными.

Наиболее распространенные
цифровые светодиодные семисегментные индикаторы АЛС321Б и АЛС335Б, эти
индикаторы содержат восемь светодиодов, из которых семь служат для образования
цифр и имеют плоскую форму, и один треугольный — для отображения десятичной
запятой. Аноды этих всех светодиодов соединены вместе и выведены на 14-й вывод,
а катоды разведены по остальным выводам. На рисунке 5  изображен вид этих
индикаторов, а также обозначено какие сегменты как именуются (А, В, С, D, Е, F, G). 

Справа изображен индикатор перевернутый выводами к читателю.
Отсчет выводов начинается с черной или цветной точки на торце корпуса. Выводы
помеченные крестиком на некоторых индикаторах (обычно более новых) могут
отсутствовать, но счет выводов ведется так как будто они есть.

Для опытов мы будем использовать
эти индикаторы. Но если у вас имеются другие светодиодные индикаторы, можно
определить их цоколевку по справочнику (например, в «РК» 06 и 05 за
1999 г. есть много информации по таким индикаторам), или определить цоколевку
индикатора самостоятельно. Нужно иметь ввиду, что не все индикаторы имеют
соединенные вместе аноды, есть и с общими катодами. Определить это можно по
маркировке, по последней букве, если это «А», — то общий катод, а
если «Б» — общий анод. Обычно после буквы следует еще одна цифра,
которая обозначает цвет свечения светодиодов индикатора.

И так, чтобы определить цоколевку
семи- сегментного цифрового светодиодного индикатора нужна одна «плоская
батарейка» и резистор на 200-360 Ом. Подключите резистор к одному из
выводов «батарейки» и затем используя второй вывод батарейки
и второй (свободный) вывод резистора методом проб и ошибок определите где общий вывод
(обычно для индикаторов с общим катодом это вывод 12 или 4, а для индикаторов с общим анодом
— 14 или 3). А затем при подаче тока на какие выводы относительно общего
зажигаются какие сегменты. Подключать к индикатору батарейку без токоограничивающего
резистора нельзя, поскольку это приведет к пережиганию светодиодов и порче
индикатора.

Полдела сделано, с индикаторами
разобрались, теперь поговорим о семисегментных дешифраторах.

Один из наиболее распространенных
семисегметных дешифраторов — микросхема К176ИД2 (или К176ИДЗ, что почти одно и
тоже). Микросхема имеет стандартный 16-ти выводный корпус, её цоколевка
показана на рисунке 6. 

Кроме входов, на которые подается двоичный код с выходов
счетчика (входы 1, 2, 4, 8), и выходов, к которым подключаются выводы
семисегментного индикатора (выходы А, В, С, D, Е, F, G) микросхема имеет еще три
входа : С, S и К. Семисегментные индикаторы бывают двух типов — с общим
катодом и с общим анодом. Катоды светодиодов первых из них соединены вместе,
поэтому общий катод такого индикатора подключается к минусовому полюсу питания,
а для зажигания светодиодов сегментов (и запятой) требуется подача
положительного напряжения на них. Если светодиоды индикатора имеют соединенные
вместе аноды, то этот общий анод подключается к положительному полюсу питания,
а зажигание светодиодов производится подачей на их катоды отрицательного
напряжение. Можно сказать, что для индикаторов с общим катодом требуются
единицы, а для индикаторов с общим анодом — нули на выходе дешифратора. Вход S микросхемы
К176ИД2 как раз и служит для выбора с каким индикатором (с общим анодом или
общим катодом) предстоит работать. Если индикаторы с общим анодом (как в нашем
случае) на вход S подается логическая единица, а если индикаторы с общим
катодом — нужно на S подать нуль.

Вход К служит для гашения
индикатора, например если нужно чтобы он мигал, или если нужно индикацию
выключать (например, когда сетевое питание отключено и часы работают от резервной батарейки). Чтобы индикатор погас
на вход К нужно подать единицу, чтобы светился — нуль.

Вход С управляет
внутренней ячейкой памяти дешифратора. Ячейка памяти дает возможность записать
в нее индицируемую цифру, и индикатор будет показывать эту цифру до тех пор
пока на вход С не поступит команда сменить запись. Например, если в приборе, в
котором работает этот дешифратор, имеется счетчик, состояние которого быстро
меняется и нужно показывать на табло только состояние этого счетчика в какой-то
временной момент, например через каждые две секунды. Тогда на вход С подаются
короткие положительные импульсы в тот момент когда нужно показать состояние
счетчика. В этот момент двоичный код с выходов счетчика записывается в память
дешифратора и на индикаторном табло будет светится цифра, соответствующая этому
коду, все время до тех пор пока не поступит следующий импульс на вход С. Можно
сказать, что при подаче .единицы на вход С, входы «1,2,4,8» дешифратора,
как-бы, открываются и двоичный код через них поступает на дешифратор, который
его преобразует в семисегментный код и подает на индикатор. Но при подаче нуля
на С входы «1,2,4,8» дишифратора закрываются и он индицирует
последнее число, код которого был на его входах до того как уровень на С
сменился с единицы на нуль.

Получается, если
память не нужна на вход С можно уверенно подать единицу (соединить с плюсом
питания) и цифра на индикаторе будет меняться одновременно с изменением кода на
входах «1,2,4,8».

Для изучения работы дешифратора К176ИД2
соберите схему, показанную на рисунке 6.

 Выключатели S1-S7 — микротумблеры, с их помощью можно изме­нить логические уров­ни на
входах де­шифратора. Когда кон­такты микротумблера разомкнуты на вход
микросхемы поступает нуль через один из резисторов R1-R7, когда замкнуты — единица.

Включите питание
(подключите батарей­ку), при этом все тумблеры пусть будут разомкнуты. Затем
замкните S6 — на индикаторе появится
ноль. Теперь тумбле­рами S1-S4 установите двоичный код любого числа от 0 до 9 (например числа
«4» — S3 замкнут, a S1, S2, S4 —
разомкнуты). Индика­тор продолжит показывать ноль. Затем замкни­те S5 и на индикаторе появится та цифра, код которой вы
установили (например «4»).

Если замкнуть S7 индикатор погаснет. Если оставить замкнутым S5, — цифра на индикаторе Н1 будет меняться
одновременно с изменением входного кода (тумблерами S1- S4). При разомкнутом S5 дешифратор не реагирует на коды на его входах «1,2,4,8» и
цифра на индикаторе не изменяется.

На входы
дешифратора можно подать сигналы с выходов любого двоичного счетчика серии К561
или К176, счет которого ограничен до десяти.

Микросхема К176ИДЗ
работает аналогичным образом и имеет такую же цоколевку как и К176ИД2.

На следующем
занятии рассмотрим микросхемы, содержащие в одном корпусе счетчик и
семисегментный дешифратор.

cxema.my1.ru

Микросхемы.

Микросхемы ТТЛ (74…).

На рисунке показана схема самого распространенного логического элемента — основы микросхем серии К155 и ее зарубежного аналога — серии 74. Эти серии принято называть стандартными (СТТЛ). Логический элемент микросхем серии К155 имеет среднее быстродействие tзд,р,ср.= 13 нс. и среднее значение тока потребления Iпот = 1,5…2 мА. Таким образом, энергия, затрачиваемая этим элементом на перенос одного бита информации, примерно 100 пДж.

Для обеспечения выходного напряжения высокого уровня U1вых. 2,5 В в схему на рисунке потребовалось добавить диод сдвига уровня VD4, падение напряжения на котором равно 0,7 В. Таким способом была реализована совместимость различных серий ТТЛ по логическим уровням. Микросхемы на основе инвертора, показанного на рисунке (серии К155, К555, К1533, К1531, К134, К131, К531), имеют очень большую номенклатуру и широко применяются.

Динамические параметры микросхем ТТЛ серии

ТТЛ серияПараметрНагрузка
РоссийскиеЗарубежныеPпот. мВт.tзд.р. нсЭпот. пДж.Cн. пФ.Rн. кОм.
К155 КМ1557410990150,4
К13474L13333504
К13174H226132250,28
К55574LS29,519152
К53174S19357150,28
К153374ALS1,244,8152
К153174F4312150,28

При совместном использовании микросхем ТТЛ высокоскоростных, стандартных и микромощных следует учитывать, что микросхемы серии К531 дают увеличенный уровень помех по шинам питания из-за больших по силе и коротких по времени импульсов сквозного тока короткого замыкания выходных транзисторов логических элементов. При совместном применении микросхем серий К155 и К555 помехи невелики.

Взаимная нагрузочная способность логических элементов ТТЛ разных серий

Нагружаемый
выход
Число входов-нагрузок из серий
К555 (74LS)К155 (74)К531 (74S)
К155, КM155, (74)40108
К155, КM155, (74), буферная603024
К555 (74LS)2054
К555 (74LS), буферная601512
К531 (74S)501210
К531 (74S), буферная1503730

Выходы однокристальных, т. е. расположенных в одном корпусе, логических элементов ТТЛ, можно соединять вместе. При этом надо учитывать, что импульсная помеха от сквозного тока по проводу питания пропорционально возрастет. Реально на печатной плате остаются неиспользованные входы и даже микросхемы (часто их специально «закладывают про запас») Такие входы логического элемента можно соединять вместе, при этом ток Ioвх. не увеличивается. Как правило, микросхемы ТТЛ с логическими функциями И, ИЛИ потребляют от источников питании меньшие токи, если на всех входах присутствуют напряжения низкого уровня. Из-за этого входы таких неиспользуемых элементов ТТЛ следует заземлять.



Статические параметры микросхем ТТЛ

ПараметрУсловия измеренияК155К555К531К1531
Мин.Тип.Макс.Мин.Тип.Макс.Мин.Тип.Макс.Мин.Макс.
U1вх, В
схема
U1вх или U0вх Присутствуют на всех входах2

2

2

2
U0вх, В
схема

0,8

0,8

0,8

U0вых, В
схема
Uи.п.= 4,5 В

0,4

0,350,5

0,5

0,5
I0вых= 16 мАI0вых= 8 мАI0вых= 20 мА
U1вых, В
схема
Uи.п.= 4,5 В2,43,5

2,73,4

2,73,4

2,7
I1вых= -0,8 мАI1вых= -0,4 мАI1вых= -1 мА
I1вых, мкА с ОК
схема
U1и.п.= 4,5 В, U1вых=5,5 В

250

100

250

I1вых, мкА Состояние Z
схема
U1и.п.= 5,5 В, U1вых= 2,4 В на входе разрешения Е1 Uвх= 2 В

40

20

50

I0вых, мкА Состояние Z
схема
U1и.п.= 5,5 В, Uвых= 0,4 В, Uвх= 2 В

-40

-20

-50

I1вх, мкА
схема
U1и.п.= 5,5 В, U1вх= 2,7 В

40

20

50

20
I1вх, max, мАU1и.п.= 5,5 В, U1вх= 10 В

1

0,1

1

0,1
I0вх, мА
схема
U1и.п.= 5,5 В, U0вх= 0,4 В

-1,6

-0,4

-2,0

-0,6
Iк.з., мАU1и.п.= 5,5 В, U0вых= 0 В-18

-55

-100

-100-60-150

www.microshemca.ru

Преобразователь на мощных полевых транзисторах и микросхеме К561ИЕ8 | РадиоДом

Применение мощных полевых транзисторов позволяет существенно упростить схему и повысить КПД преобразователя.
На элементах DD1.1, DD1.2 собран задающий генератор с частотой 500 Гц. Делитель на DD2 формирует две импульсные последовательности частотой 50 Гц со сдвинутыми на 180° фазами для управления силовыми ключами VT1 и VT2 двухтактного преобразователя. Чтобы избежать сквозных токов переключения, между выключением одного ключа и включением другого существует «мертвая зона» — 10% длительности периода. 



При подаче высокого уровня (логической «1») на вход «Блокировка» оба выходных ключа запираются. 
Выходная мощность преобразователя ограничена мощностью силового трансформатора Т1 и максимальным допустимым током выходных транзисторов. Коэффициент трансформации силового трансформатора Кт=20. В качестве выходных транзисторов подойдут IRFZ34 (15 A), IRFZ44 и КП723A(30A), IRFZ46 (50 A). Для надежности нужно иметь двойной запас по току и тройной — по напряжению. Силовые цепи должны быть по возможности короче и выполнены проводами соответствующего сечения. 
Предлагаемую схему преобразователя желательно дополнить схемами защиты и сервиса, включающими: 
— защиту от остановки задающего генератора, она же блокировка; 
— защиту выходных транзисторов от превышения напряжения на аккумуляторе свыше 15 В; 
— защиту аккумулятора от глубокого разряда. Эта же схема служит индикатором напряжения аккумулятора. При 10 в светодиод VD9 гаснет, при 15 в светит в полную силу; 
— защиту от неверного подключения, т.е. переполюсовки аккумулятора; 
— автомат перехода на резервное питание при пропадании напряжения в сети, и возвращения на питание от сети при появлении сетевого напряжения.



Преобразователь потребляет в холостом режиме не более 7 мА. 
Счетчик-распределитель К561ИЕ8 имеет вход сброса (вывод 13), высокий уровень на котором приводит микросхему в исходное состояние. При этом прекращается счет, и все выходы, кроме нулевого (вывод 3), сбрасываются в ноль. Оба выходных транзистора VT1 и VT2 при этом закрыты, т.е. преобразователь заблокирован. 
Схема аварийной блокировки показана на. Конденсатор С4 заряжается через R13 до напряжения питания при отсутствии импульсов с выхода DD1.2 и подает логическую «1» на вход блокировки (вывод 13 DD2) через VD13. При нормальной работе преобразователя, на выходе «Сброс блокировки» (вывод 1 DD2) каждые 20 мс появляется логическая «1», которая через R11 открывает транзистор VT5 и разряжает С4, не давая тем самым сработать блокировке. 
Защита от превышения напряжения на аккумуляторе. При превышении Ua>15 В открывается стабилитрон VD10, током через R9 открывается VT4 и подает логическую «1» через VD12 на вход блокировки. Эта блокировка нужна для предотвращения выхода из строя силовых транзисторов. Для защиты всей схемы параллельно С5 нужно включить стабилитрон КС515. Такой ситуации не возникнет, если зарядное устройство не окажется подключенным к преобразователю без аккумулятора. Лучше преобразователь и зарядное устройство подключать к АБ разными проводами. 
Защита ДБ от глубокого разряда. Величина R7 подбирается таким образом, чтобы при Ua<10,5 В транзистор VT3 уже закрылся, светодиод VD9 погас, и через R8 и VD11 подалась логическая «1» на вход блокировки. С2 предотвращает блокировку в случае кратковременного понижения Ua. 



Защита от неверного включения (переполюсовки) АБ. При аварийной блокировке на выводе 9 DD1.4 присутствует логическая «1», на выходе DD1.4 — «О». Транзистор VT6 закрывается, реле К1 отпускает и отключает АБ от силовой части преобразователя. В случае переполюсовки при подключении АБ реле К1 вообще не срабатывает. 
Автомат переключения на резервное питание. В случае присутствия напряжения в сети, реле К2 включено, и своими контактами подключает нагрузку непосредственно к сети. Транзистор оптопары VU1 открыт, и через R14 подает логическую «1» на вход блокировки. Преобразователь при этом заблокирован. 
При пропадании напряжения сети отпускает реле К2, переключая нагрузку на выход преобразователя. Закрывается транзистор оптопары, и появляется логический «О» на выводе 5 DD1.3. Тоща на выходе DD1.3-«1», положительный импульс открывает транзистор VT5, разряжается С5, со входа блокировки пропадает «1», и преобразователь запускается. 
Выключатель S1 «Вкл» позволяет выключать преобразователь в том случае, когда при отсутствии напряжения в сети резервное питание не требуется;»+» питания поступает через выключатель S1 и R14 на вход блокировки. При размыкании контактов выключателя S1 происходит запуск преобразователя — так же как и после пропадания напряжения в сети.

Работая с повышающими преобразователями соблюдайте правила безопасности так как работа ведётся с опасным для организма напряжением!! Выходную вторичную обмотку в процессе наладки сборки желательно изолировать кембриками из резиновых трубочек во избежание случайного контакта.


radiohome.ru

цифровые микросхемы — начинающим ( занятие_9 ) 2ZV.ru

Рассказать в:

  ЦИФРОВЫЕ
МИКРОСХЕМЫ (занятие №9).

   На прошлых занятиях (№7 и №8) мы рассмотрели работу
счетчиков и дешифраторов. Для того, чтобы на выходе счетчика получить результат
счета в десятичной системе нужно было собирать схему из двух
микросхем — счетчика и дешифратора. Но кроме счетчиков и дешифра­торов
существует еще один тип микросхем — «счетчики-дешифраторы»,
содержащие в одном корпусе и счетчик и дешифратор, подключенный на выходе
счетчика. Одна из таких, наиболее распространенных микросхем, — К561ИЕ8 (или
К176ИЕ8). Микросхема содержит двоичный счетчик, счет которого ограничен до
10-ти (при поступлении на его счетный вход десятого импульса счетчик
автоматически переходит в нулевое состояние), и двоично-десятичный дешифра­тор, который включен на выходе этого счетчика (рисунок 1).

 Микросхема К561ИЕ8 (К176ИЕ8) имеет такой же корпус как К561ИЕ10, но назначение
выводов, естественно, другое (только выводы питания совпадают).

Для изучения функцио­нирования
микросхемы К561ИЕ8 (К176ИЕ8) собе­рите схему, показанную на рисунке 2. 

На
микросхеме D1 выполнен
формирова­тель импульсов, он точно такой же как и в экспериментах на занятиях №7 и №8. Импульсы поступают на
один из входов микросхемы D2,
в данном случае на вход CP (вход положительных импульсов), при этом на второй вход CN (вход
отрицательных импуль­сов) нужно подавать логическую единицу. Можно подавать
импульсы и на вход •отрицательных импульсов — CN, но для этого нужно на вход CP подать
логический нуль.

   Вход R служит для принудительной установки счетчика в нулевое
состояние (на вход R подается единица кнопкой S2), при этом на выходе «0й микросхемы D2 (вывод 3) будет единица, а
на всех остальных — нули. Теперь нажимая на кнопку S1, при помощи мультиметра Р1 (или
вольметра, тестера) проследите за изменением уровней на выходах микросхемы.
Единица будет на том выходе, номер которого соответствует числу импульсов,
поступивших на вход счетчика (числу нажатий на S1). То есть, если начали с нуля, то
после каждого нажатия на S1
единица  «будет перемещаться» на следующий выход. И как
только дойдет до 9-го (вывод 11), при следующем нажатии на S1 снова перейдет на ноль.

Микросхема К561ИЕ8 считает до
10-ти (от нуля до девяти, и при девятом импульсе переходит на нуль), но может
потребоваться счет до другого числа, например до 6-ти. Ограничить счет этой
микросхемы очень просто, нужно соединить проводом её вход R (вывод 15), с тем её выходом, на котором должен завершаться
цикл счета. В данном случае это выход 6 (вывод 5). Как только микросхема D2 досчитает до 6-ти, единица
с этого её выхода поступит на её вход R и сразу же установит счетчик в нуль.
Микросхема будет считать от нуля до 5-ти, и при поступлении шестого импульса
переходить в ноль, и далее снова по кругу.

Таким образом, коэффициент
пересчета (коэффициент деления) микросхемы К561ИЕ8 можно устанавливать
предельно просто — соединением одного её выхода с её входом R.

Соберите схему, показанную на
рисунке 3.

 Мультивибратор на элементах D1.1 и D1.2
вырабатывает импульсы частотой 0,5-1 Гц, эти импульсы поступают на вход
микросхемы D2, и на её
выходах поочередно появляются единицы. Эти единицы зажигают светодиоды VD1-VD10. Получается что бежит световая
точка сверху вниз (по схеме) — поочередно зажигаются светодиоды. В любой момент
можно ограничить счет, — при помощи проводка соединить вход R с любым
выходом, например с выводом 5.

У микросхемы К561ИЕ8 (К176ИЕ8)
имеется еще один выход, обозначенный — «Р» — это выход
переноса. Он необходим для того, чтобы организовать многоразрядную систему
счетчиков, например, когда нужно считать не десять, а сто импульсов. Тогда одна
микросхема будет считать единицы импульсов, а вторая десятки. Работает выход
так : после установки нуля, на этом выходе будет единица, и так будет до тех
пор пока микросхема не сосчитает пять импульсов, затем на этом выводе
установится нуль, и будет до тех пор пока микросхема не досчитает до 10-ти и
перекинется в ноль. Получается так, что на этом выходе за весь период счета микросхемы формируется один
отрицательный импульс, завершение которого говорит о том, что микросхема
досчитала до 10-ти. Этот импульс можно подать на вход CN другой
микросхемы К561ИЕ8 (К176ИЕ8), и эта другая микросхема будет считать десятки
импульсов, поступивших на вход первой. А общий коэффициент пересчета составит
100. Можно включить и третью микросхему вслед за второй (счет до 1000), и
четвертую вслед за третьей (счет до 10000), и т.д.

Преобразование двоичного кода в
десятич­ный это хорошо, но как сообщить человеку в удобной форме, то какое
число на выходе счетчика, — подключить к каждому выходу десятичного дешифратора
по лампочке, и подписать на ней цифру ? Согласитесь, это неудобно, хотя лет
тридцать тому назад такой метод индикации был распространен.

Посмотрите внимательно на табло
любых электронных цифровых часов. Под каждую цифру на табло есть поле, на
котором расположены особым образом семь сегментов (не считая запятой), — либо
светящиеся «черточки» — светодиоды (если табло светодиодное), либо
флюоресцирующие катоды люминесцентных индикаторов, либо меняющие цвет
«черточки» жидкокристалличес­кого табло. Всех их объединяет то, что
каждое «посадочное место» под цифру состоит из семи
«черточек», управляемых электрическими сигналами. Посмотрите на
рисунок 4, там показано как из этих семи «черточек», именуемых
сегментами формируются все цифры от «0» до «9». Индикаторы,
образующие цифры при помощи семи сегментов называются семисегментными. Сегменты
обозначаются буквами от А до G.
А набор уровней, при подаче которого на семи- сегментный индикатор
на нем формируются цифры называется семисегментным кодом.

Таким образом, для
«вырисовки» цифры достаточно всего семи выходов дешифрато­ра, всего
семь выхо­дов, каждый из кото­рых подключен к опре­деленному сегменту
индикатора.А такие де­шифраторы называют семисегментными.

Наиболее распространенные
цифровые светодиодные семисегментные индикаторы АЛС321Б и АЛС335Б, эти
индикаторы содержат восемь светодиодов, из которых семь служат для образования
цифр и имеют плоскую форму, и один треугольный — для отображения десятичной
запятой. Аноды этих всех светодиодов соединены вместе и выведены на 14-й вывод,
а катоды разведены по остальным выводам. На рисунке 5  изображен вид этих
индикаторов, а также обозначено какие сегменты как именуются (А, В, С, D, Е, F, G). 

Справа изображен индикатор перевернутый выводами к читателю.
Отсчет выводов начинается с черной или цветной точки на торце корпуса. Выводы
помеченные крестиком на некоторых индикаторах (обычно более новых) могут
отсутствовать, но счет выводов ведется так как будто они есть.

Для опытов мы будем использовать
эти индикаторы. Но если у вас имеются другие светодиодные индикаторы, можно
определить их цоколевку по справочнику (например, в «РК» 06 и 05 за
1999 г. есть много информации по таким индикаторам), или определить цоколевку
индикатора самостоятельно. Нужно иметь ввиду, что не все индикаторы имеют
соединенные вместе аноды, есть и с общими катодами. Определить это можно по
маркировке, по последней букве, если это «А», — то общий катод, а
если «Б» — общий анод. Обычно после буквы следует еще одна цифра,
которая обозначает цвет свечения светодиодов индикатора.

И так, чтобы определить цоколевку
семи- сегментного цифрового светодиодного индикатора нужна одна «плоская
батарейка» и резистор на 200-360 Ом. Подключите резистор к одному из
выводов «батарейки» и затем используя второй вывод батарейки
и второй (свободный) вывод резистора методом проб и ошибок определите где общий вывод
(обычно для индикаторов с общим катодом это вывод 12 или 4, а для индикаторов с общим анодом
— 14 или 3). А затем при подаче тока на какие выводы относительно общего
зажигаются какие сегменты. Подключать к индикатору батарейку без токоограничивающего
резистора нельзя, поскольку это приведет к пережиганию светодиодов и порче
индикатора.

Полдела сделано, с индикаторами
разобрались, теперь поговорим о семисегментных дешифраторах.

Один из наиболее распространенных
семисегметных дешифраторов — микросхема К176ИД2 (или К176ИДЗ, что почти одно и
тоже). Микросхема имеет стандартный 16-ти выводный корпус, её цоколевка
показана на рисунке 6. 

Кроме входов, на которые подается двоичный код с выходов
счетчика (входы 1, 2, 4, 8), и выходов, к которым подключаются выводы
семисегментного индикатора (выходы А, В, С, D, Е, F, G) микросхема имеет еще три
входа : С, S и К. Семисегментные индикаторы бывают двух типов — с общим
катодом и с общим анодом. Катоды светодиодов первых из них соединены вместе,
поэтому общий катод такого индикатора подключается к минусовому полюсу питания,
а для зажигания светодиодов сегментов (и запятой) требуется подача
положительного напряжения на них. Если светодиоды индикатора имеют соединенные
вместе аноды, то этот общий анод подключается к положительному полюсу питания,
а зажигание светодиодов производится подачей на их катоды отрицательного
напряжение. Можно сказать, что для индикаторов с общим катодом требуются
единицы, а для индикаторов с общим анодом — нули на выходе дешифратора. Вход S микросхемы
К176ИД2 как раз и служит для выбора с каким индикатором (с общим анодом или
общим катодом) предстоит работать. Если индикаторы с общим анодом (как в нашем
случае) на вход S подается логическая единица, а если индикаторы с общим
катодом — нужно на S подать нуль.

Вход К служит для гашения
индикатора, например если нужно чтобы он мигал, или если нужно индикацию
выключать (например, когда сетевое питание отключено и часы работают от резервной батарейки). Чтобы индикатор погас
на вход К нужно подать единицу, чтобы светился — нуль.

Вход С управляет
внутренней ячейкой памяти дешифратора. Ячейка памяти дает возможность записать
в нее индицируемую цифру, и индикатор будет показывать эту цифру до тех пор
пока на вход С не поступит команда сменить запись. Например, если в приборе, в
котором работает этот дешифратор, имеется счетчик, состояние которого быстро
меняется и нужно показывать на табло только состояние этого счетчика в какой-то
временной момент, например через каждые две секунды. Тогда на вход С подаются
короткие положительные импульсы в тот момент когда нужно показать состояние
счетчика. В этот момент двоичный код с выходов счетчика записывается в память
дешифратора и на индикаторном табло будет светится цифра, соответствующая этому
коду, все время до тех пор пока не поступит следующий импульс на вход С. Можно
сказать, что при подаче .единицы на вход С, входы «1,2,4,8» дешифратора,
как-бы, открываются и двоичный код через них поступает на дешифратор, который
его преобразует в семисегментный код и подает на индикатор. Но при подаче нуля
на С входы «1,2,4,8» дишифратора закрываются и он индицирует
последнее число, код которого был на его входах до того как уровень на С
сменился с единицы на нуль.

Получается, если
память не нужна на вход С можно уверенно подать единицу (соединить с плюсом
питания) и цифра на индикаторе будет меняться одновременно с изменением кода на
входах «1,2,4,8».

Для изучения работы дешифратора К176ИД2
соберите схему, показанную на рисунке 6.

 Выключатели S1-S7 — микротумблеры, с их помощью можно изме­нить логические уров­ни на
входах де­шифратора. Когда кон­такты микротумблера разомкнуты на вход
микросхемы поступает нуль через один из резисторов R1-R7, когда замкнуты — единица.

Включите питание
(подключите батарей­ку), при этом все тумблеры пусть будут разомкнуты. Затем
замкните S6 — на индикаторе появится
ноль. Теперь тумбле­рами S1-S4 установите двоичный код любого числа от 0 до 9 (например числа
«4» — S3 замкнут, a S1, S2, S4 —
разомкнуты). Индика­тор продолжит показывать ноль. Затем замкни­те S5 и на индикаторе появится та цифра, код которой вы
установили (например «4»).

Если замкнуть S7 индикатор погаснет. Если оставить замкнутым S5, — цифра на индикаторе Н1 будет меняться
одновременно с изменением входного кода (тумблерами S1- S4). При разомкнутом S5 дешифратор не реагирует на коды на его входах «1,2,4,8» и
цифра на индикаторе не изменяется.

На входы
дешифратора можно подать сигналы с выходов любого двоичного счетчика серии К561
или К176, счет которого ограничен до десяти.

Микросхема К176ИДЗ
работает аналогичным образом и имеет такую же цоколевку как и К176ИД2.

На следующем
занятии рассмотрим микросхемы, содержащие в одном корпусе счетчик и
семисегментный дешифратор.



Раздел:
[Теоретические материалы]

Сохрани статью в:



2zv.ru

РадиоЧайник (Применение микросхем серии К176

Оглавление
Часть 1 (Часть 2) Часть 3

Применение микросхем серии К176

 

Микросхемы 
К176ПУ1-К176ПУЗ (рис. 10, а — в) служат для сог­ласования относительно
маломощных выходов логических устройств серии К 176 с выходами микросхем ТТЛ.
Пер­вые две из них (К176ПУ1    и
К176ПУ2) содержат только инверторы, а элементы третьей (К176ПУЗ) сиг­налы не
инвертируют.

Напряжения источников питания этих микросхем — +9 и +5 В. Напря­жение +9
В подают на выводы 14 (К176ПУ1) и 16 (К176ПУ2, К176ПУЗ), а напряжение +5 В — на
вывод 1, К общему проводу подключают выводы 7 (К176ПУ1) и 8 (К176ПУ2,
К1761ПУЗ).

При указанных напряжениях пита­ния выходные сигналы имеют уровни 0 и 1
микросхем ТТЛ.

Паспортная нагрузочная способность элементов этих микросхем — один логический
элемент серии К155, реаль­ная — существенно выше (4—6 эле­ментов). При напряжении
на выходе 0,5 В (уровень 0) втекающий ток может достигать 6…10 мА, а при нап­ряжении
2,4 В (уровень 1) вытека­ющий ток равен 3…6 мА. Если на выход элемента, находящегося
в состоя­нии 0. подать напряжение +5 В, выходной ток повысится до 35…50 мА.
При замыкании выхода элемента, нахо­дящегося в состоянии 1, с общим проводом
ток короткого замыкания до­стигает 6…9 мА.

Следует указать, что для обоих источников питания
технические усло­вия допускают напряжение от +5 до 4-10 В, реально микросхемы
работо­способны при напряжении питания от +4 до +15 В. Однако необходимо помнить,
что напряжение, подаваемое на вывод питания с меньшим номе­ром, не должно
превышать второго напряжения питания.

На рис. 11,а приведен пример согла­сования счетчика К176ИЕ2 с дешиф­ратором
К155ИД1 с помощью микро­схемы К176Г1УЗ. При отсутствии такой микросхемы их
можно согласовать че­рез эмиттерные повторители на транзисторах структуры p-n-p (рис. 11, б)

Сопротивление резисторов
R1—R4 мо­жет
быть в пределах 2…5,1 кОм. Ес­ли ухудшение быстродействия и поме­хоустойчивости
не играет роли, то резисторы в эмиттерных повтори­телях не обязательны.

Большой выходной ток микросхем К176ПУ1—К176ПУЗ позволяет исполь­зовать их
для согласования счетчи­ков К176ИЕЗ и К176ИЕ4 с полу­проводниковыми семисегментными
ин­дикаторами с общим анодом АЛ305А, АЛС342Б (рис. 12). При этом, кроме напряжения
4-9 В на вывод 16, на вывод 1 микросхем DD2, DD3 и
на индикатор HQ1 подают напряжение в
пределах +5…9, В. Сопротивление ре­зисторов R1—R7
должно быть в пре­делах от 200 (для +5 В) до 510 Ом (для +9 В).

Интегральная микросхема К176ПУ5 (рис. 10,г) предназначена для согла­сования
выходов микросхем ТТЛ с вхо­дами логических устройств серии К176. При напряжениях
питания -+5 В на выводе 15 и +9 В на выводе 16 на входы микросхемы можно
непосредст­венно подавать сигналы с выходов микросхем ТТЛ.

Естественно, микросхемы К176ПУ1- К176ПУЗ, К176ПУ5 при одинаковых напряжениях
обоих источников питания могут быть использованы в качестве инверторов или буферных
каскадов,

Интересной микросхемой, не имею­щей аналогов
среди устройств ТТЛ, можно назвать микросхему К176КТ1 (рис. 13,а). Она содержит
четыре ана­логовых ключа, каждый из которых имеет три вывода; два информацион­ных
(А и выходной) и один управ­ляющий (С). Информационные выводы между собой равноправны,
т. е. сиг­нал можно подать на любой из них, а снять с другого. При подаче на
вход С уровня 0 информационные вы­воды А и выходной разомкнуты, и паспортный
ток утечки между ними не превышает 2 мкА (реально значи­тельно меньше). При подаче
на этот вход уровня 1 сопротивление ключа уменьшается до 100…500 Ом.
Это сопротивление нелинейно и зависит от напря­жения между информационным выво­дом,
на который поступает входной сиг­нал, и общим проводом. Максимальное сопротивление
ключ имеет при напряже­нии сигнала, близком к половине на­пряжения питания, а минимальное
— при напряжении, близком к 0 или к напряжению источника питания.

Микросхему К176КТ1 можно исполь­зовать для
коммутации как цифровых, так и аналоговых сигналов. Напряже­ние питания, подаваемое
на вывод 14 (с общим проводом соединяют вывод 7), может быть согласно тех­ническим
условиям в пределах от +5 до +10 В, а фактически — от +4 До +15 В. Для получения
малых нелинейных искажений при коммута­ции аналоговых сигналов сопротивле­ние нагрузки
должно быть не менее 100 кОм. В любом случае необхо­димо, чтобы напряжение на
входе не превышало напряжения источника питания и не становилось отрицательным.

Интегральная микросхема К176ИД2 (рис. 13,б) содержит преобразователь
сигналов двоично-десятичного кода в сигналы управления семисегментным
индикатором. Она включает в себя также триггеры, позволяющие запом­нить сигналы
входного кода. Микро­схема имеет четыре информационных входа для подачи сигналов
в коде 1-2-4-8 и три управляющих входа:

S, К и С. Вход S, как и в мик­росхемах К176ИЕЗ и К176ИЕ4, опре­деляет
полярность выходных сигналов: при уровне 1 на этом входе для зажигания
сегментов используют уро­вень 0 на выходах, а при уровне 0 — уровень 1. Уровень
1 на входе K га­сит индицируемый знак
индикатора, а уровень 0 разрешает индикацию. Вход C управляет работой триггеров памяти:

при уровне 1 на нем
триггеры прев­ращаются в повторители, и измене­ние входных сигналов на входах
1, 2, 4, 8 соответственно изменяет выход­ные сигналы. Если же на входе С —
уровень 0, то сигналы, имевшиеся на входах 1, 2, 4, 8 перед этим, за­поминаются,
и микросхема на измене­ние сигналов на этих входах не реа­гирует.

Напряжение питания +9 В подают на вывод 16
микросхемы, а с общим проводом соединяют вывод 8.

С семисегментными
индикаторами микросхему К176ИД2 можно согласо­вать так же, как и счетчики
К176ИЕЗ и К176ИЕ4. Ток короткого замыкания микросхем К.176ИД2 больше, чем у счет­чиков,
и численно (в миллиамперах) примерно равен напряжению питания (в вольтах). Это
позволяет подклю­чать выходы микросхемы К176ИД2 не­посредственно к выводам полупроводниковых
семисегментных индикаторов серий АЛ305, АЛС321, АЛС324. Сле­дует, однако,
учесть, что разброс яркости свечения сегментов при этом весьма заметен, а сама
яркость может быть меньше номинальной.

Вариант согласования выходов мик­росхем К176ИЕЗ, К176ИЕ4, К176ИД2 с
вакуумными люминесцентными инди­каторами иллюстрирует рис. 14. Для согласования
использованы МОП- тран­зисторы с индуцированным каналом p-типа, входящие в состав коммута­торов К168КТ2В,
К190КТ1, K190KТ2. На катод индикатора подают напря­жение —15…
20 В. Резисторы R1— R7 и источник напряжения — 27 В. необходимы лишь в
случае динамиче­ской индикации.

Микросхема К176ИДЗ имеет ту же цоколевку и логику работы, что и К176ИД2.
Отличие заключается лишь в том, что ее выходные каскады выпол­нены с «открытым»
стоковым выхо­дом, поэтому их можно подключать непосредственно к анодам
вакуумных люминесцентных индикаторов по схе­ме на рис. 14 (без микросхем DA1, DA2).
Управляющий вход S микросхе­мы
К176ИДЗ должен быть при этом соединен с общим проводом.

Десятичный счетчик, совмещенный с дешифратором, К176ИЕ8 (рис. 13,в) имеет
вход R для установки исход­ного состояния и входы для подачи счетных
импульсов отрицательной (CN) и положительной
(CP) полярности. На­пряжение питания +9 В. подают на
вывод 16 микросхемы, а общий провод соединяют с выводом 8. В нулевое состояние
счетчик устанавливается при подаче на вход R уровня 1. При этом на выходе 0 появляется
1, а на выходах 1—9 — уровень 0. Пе­реключение счетчика происходит по спадам импульсов
на входе CN (при уровне 0 на входе CP) или на вхо­де CP (при уровне 1 на входе CN). Временная диаграмма
работы микросхемы после снятия с   входа
R напряжения установки в исходное состояние приведена на рис. 15.

Дешифратор микросхемы К176ИЕ8 можно подсоединить
к цифровым газо­разрядным индикаторам через ключи на n-p-n транзисторах
сборок К1НТ661 и серий П307—П309, КТ604, КТ605 по рис. 16. При ограничении
коллектор­ного напряжения (например, по схеме на рис.15 в статье С. Бирюкова
«Счетчики на микросхемах» в «Радио», 1976, № 3, с. 37) можно использо­вать
любые кремниевые n-p-n транзи­сторы с допустимым напряжением кол­лектор
— эмиттер не менее 30 В.

На рис. 17 изображен фрагмент схе­мы таймера с
использованием микро­схем К176ИЕ8. После включения тай­мера на вход CN микросхемы
DD1 начи­нают поступать счетные импульсы. В
момент,    когда    микросхемы DD1—DD4 установятся в состояния, соответствующие положениям
переклю­чателей SA1—SA4, на всех входах эле­мента DD5.1 появятся уровни 1. Та­кой же уровень
возникнет и на выходе инвертора .DD6.1,
сигнализируя об окончании временного интервала. Если выход устройства соединить
со вхо­дом Уст. О, то получится делитель ча­стоты с изменяемым коэффициентом де­ления
в зависимости от положения пе­реключателей.

Интегральная микросхема К176ИЕ12 (рис. 18) специально разработана для
использования в электронных часах. В ее состав входит генератор, рассчи­танный
на работу с внешним кварце­вым резонатором на частоту 32 768 Гц, и два делителя
частоты с коэффициен­тами деления 216=32768 и 60. Сопро­тивление
резистора R 1 может находить­ся в пределах
10…33 МОм. Конден­сатор СЗ служит для грубой подстройки частоты, а C2 — для
точной. В боль­шинстве случаев конденсатор C4 может быть исключен. Напряжение питания +9 В. подают
на вывод 16 микросхемы, а с общим проводом соединяют вывод 8.

При подключении кварцевого резона­тора по схеме на рис. 18 микросхема выдает
набор сигналов различной ча­стоты. Импульсы с частотой следования 128 Гц и скважностью
4 формируют­ся на выходах T1—T4; они сдвинуты между собой на четверть периода и
не­обходимы для коммутации разрядов ин­дикатора в часах при динамической ин­дикации.
Импульсы с частотой повторе­ния 1/60 Гц подают на счетчик ми­нут. Сигнал частотой
1 Гц можно ис­пользовать в качестве секундного и для зажигания разделительной
точки. Уста­навливать показания часов удобно им­пульсами с частотой следования
2 Гц. Сигнал с выхода F (1024 Гц)
подают на звуковой сигнализатор будильника и используют для опроса разрядов
счет­чиков при динамической индикации. Выход К (32 768 Гц) —контрольный. Фазовые
соотношения импульсов на вы­ходах микросхемы после снятия сигнала сброса показаны
на рис. 19 (времен­ные масштабы диаграмм здесь раз­личны).

Особенность микросхемы К176ИЕ12 в том, что первый
спад на выходе ми­нутных импульсов M появляется спустя 59 с после снятия
сигнала сброса. Это требует при включении часов отпускать кнопку, подающую
сигнал сброса, спу­стя одну секунду после шестого сигнала поверки времени.

Микросхема К176ИЕ13 предназначе­на для электронных часов с будиль­ником.
Она содержит счетчики минут и часов, регистр памяти будильника, цепи сравнения
и включения звукового сигнала, цепи формирования сигналов цифр в двоичном коде
при динамиче­ской индикации для подачи на индика­торы. Обычно микросхему
К176ИЕ13 применяют совместно с К176ИЕ12. Их типовое соединение представлено на
рис. 20. Основные выходные сигналы в этом устройстве возникают на вы­ходах
T1—T4 и 1, 2, 4, 8. При уровне 1 на выходе T1 на выходах 1, 2, 4, 8 присутствуют
сигналы, соответствую­щие в двоичном коде цифре единиц минут, при таком же
уровне на вы­ходе T2 — сигналы цифры десятков минут и т. д. На выходах S и C фор­мируются соответственно импульсы ча­стотой 1
Гц для зажигания раздели­тельной точки и импульсы для записи сигналов цифр в
триггеры памяти ми­кросхем К176ИД2 и К176ИДЗ. Напря­жение с выхода K используют
для га­шения индикаторов во время коррекции показаний часов. С выхода HS сни­мают сигнал будильника.

Напряжение питания +9 В. подают на вывод 16 микросхемы,
а общий про­вод подключают к выводу 8.

При подаче питания счетчики часов и минут, а также регистр памяти ав­томатически
устанавливаются в нулевое состояние. Для установки счетчика ми­нут в необходимое
состояние нажимают на кнопку SB1.
При этом показания разрядов минут в индикаторе начинают изменяться с частотой 2
Гц от 00 до 59 (далее снова 00 и т. д.). В момент перехода от числа 59 к 00
показание счетчика часов увеличится на единицу. Если нажать на кнопку SB2, то с той же частотой будут изменяться показания
разрядов часов (от 00 до 23). При нажатой кнопке SB3 на индикаторе появится время включения сигнала
бу­дильника. Если одновременно нажать на кнопки SB1 и SB3, то показание
разрядов минут включения будильника будет изменяться, как и при нажатии на
кнопку SB1, однако в разрядах часов переключении не будет. При одновре­менно
нажатых кнопках SB2 и SB3 устанавливают показание разрядов ча­сов включения
будильника (при перехо­де из состояния 23 в 00 происходит установка в нулевое
показание разря­дов минут). Можно нажать сразу на три кнопки, в этом случае
изменяют­ся показания разрядов как минут, так и часов.

Кнопка SB4
служит для включения и коррекции хода часов в процессе экс­плуатации. Если
нажать на кнопку SB4 и отпустить ее спустя секунду после шестого сигнала
поверки времени, то установится нулевое показание разря­дов минут. После этого
можно устано­вить показания разрядов часов в инди­каторе, нажав на кнопку SB2.
При этом ход минут не будет нарушен. Следует помнить, что при показаниях в
пределах от 00 до 39 состояние счетчика часов при нажатии и отпускании кноп­ки SB4 не изменяется. Если же пока­зание минут
находится в интервале от 40 до 59, то после отпускания кноп­ки показание
разрядов часов увеличи­вается на единицу.

Показанное на рис. 20 включение кно­пок установки времени обладает тем
недостатком, что при случайном нажа­тии на кнопки SB1 и SB2
происходит сбой показаний часов. Если в устрой­ство добавить диод и еще одну
кноп­ку (рис. 21), то показания индикатора можно будет изменить, лишь нажав
сразу на две кнопки: SB5 и SB1
(или SB2), что случайно сделать мало­вероятно.

Если текущее время и время вклю­чения сигнала
будильника не совпа­дают, на выходе HS (см.
рис. 20) при­сутствует уровень 0. При совпадении показаний на выходе HS появляются
импульсы положительной полярности с частотой повторения 128 Гц и скваж­ностью
16. Если их подать через эмиттерный повторитель на какой-либо излу­чатель, то
зазвучит сигнал, напоминаю­щий звук обычного механического бу­дильника. Сигнал
прекращается, как только текущее время перестанет совпа­дать с временем включения
будильника (т. е. через 1 мин).

Схема согласования    микросхем
К176ИЕ12 и К176ИЕ13 с индикаторами зависит от их типа. Для примера на рис. 22
показано подключение этих мик­росхем к полупроводниковым семисег­ментным индикаторам
с общим анодом. Как катодные (VT8—VT14), так и анод­ные (VT3, VT4, VT6, VT7)
ключи вы­полнены по схеме эмиттерного по­вторителя.

Резисторы R5—R11 ограничивают импульсный ток через сегменты
индика­торов. При номиналах резисторов, ука­занных на схеме, импульсный ток
через каждый сегмент достигает примерно 35 мА, что соответствует среднему току
около 9 мА. При таком токе инди­каторы АЛ305А, АЛС321Б, АЛС324Б и им подобные
светятся достаточно яр­ко. В качестве катодных ключей (VT8—VT14) можно использовать
лю­бые p-n-р транзисторы с максимально
допустимым током коллектора не ме­нее 35 мА.

Импульсный ток через транзисторы анодных ключей
достигает 245 мА (7х35), поэтому здесь можно исполь­зовать лишь транзисторы,
рассчитанные на такой ток, с коэффициентом пере­дачи тока h21Э не менее 120 (серий КТ3117, KT503, KT815).
Если таких транзисторов нет, используют составные транзисторы (например, серий
КТ315+ +КТ503 и КТ315+КТ502). Транзистор VT5 — любой маломощный структу­ры n-p-n.

Транзисторы VT1 и VT2 — эмиттерные повторители, согласующие вы­ход HS
со звуковым излучателем HA1 будильника. Излучателем могут слу­жить любые телефоны,
в том числе ма­логабаритные от слуховых аппаратов, а также динамические головки,
подклю­ченные через выходной трансформатор от транзисторного радиоприемника.
Подбором конденсатора C1 получают необходимую громкость звукового сиг­нала. С
этой же целью можно уста­новить переменный резистор сопротив­лением 200…680
Ом, включив его по­тенциометром между конденсатором C1 и излучателем HA1.
Выключателем SB6 включают и выключают сигнал
бу­дильника.

Если необходимо применить индика­торы с общим катодом,
эмиттерные по­вторители, подключаемые к анодам (VT8—VT14), выполняют на n-p-n транзисторах
(серии КТ315 и др.), вход S
микросхемы DD3 соединяют с об­щим
проводом, а коллекторы транзи­сторов — с источником питания +9 В. Для подачи
импульсов на катоды инди­каторов следует собрать ключи на n-p-n транзисторах
по схеме с общим эмитте­ром. Их базы соединяют с выхода­ми T1—T4 микросхемы DD1 (см. рис. 20) через резисторы сопротивле­нием
3,3 кОм. Требования к этим тран­зисторам те же, что и к транзисто­рам анодных
ключей в случае приме­нения индикаторов с общим анодом.

Схема подачи импульсов на сетки вакуумных люминесцентных индикато­ров
приведена на рис. 23. Сетки C1, C2, C4, С5 — соответственно сетки разрядов единиц
и десятков минут, еди­ниц и десятков часов, СЗ — сетка раз­делительной точки.
Аноды индикаторов соединяют с выходами микросхемы К176ИД2 через ключи, подобные
клю­чам на элементах VT4—VT8, R3—R12, или в соответствии с рис. 14. На вход S микросхемы
К176ИД2 подают напряже­ние +9 В. Возможно использование микросхемы К176ИДЗ без
ключей, как было указано выше. Следует помнить, что отрицательное напряжение на
об­щих выводах резисторов R8—R12 (и R1—R7 на рис. 14) должно быть на 5…10 В. больше отрицательного
напря­жения на катодах индикаторов.

Индикаторами могут служить любые одноразрядные вакуумные люминес­центные
индикаторы, а также четырех­разрядные индикаторы с разделитель­ными точками ИВЛ
1-7/5 и ИВЛ2-7/5, специально предназначенные для часов. В качестве инверторов
входных сигна­лов (DD4) можно использовать
любые инвертирующие логические элементы серии К176 с объединенными входами.

На рис. 24 представлена схема со­гласования устройства, собранного по
схеме на рис. 20, с газоразрядными индикаторами.    Анодные    ключи
(VT4—VT11) могут быть выполнены на транзисторах серий КТ604 и KТ605, а также на транзисторах сборок К1НТ661. Неоновая
лампа HG5 служит для индикации разделительной
точки. Одноименные катоды индикаторов сле­дует объединить и подключить к вы­ходам
дешифратора DD7. Для упро­щения можно
исключить инвертор DD4.1,
обеспечивающий гашение инди­каторов на время нажатия кнопки кор­рекции.

Окончание

Назад

radiochainik.narod.ru