Контроллер имитатора поверхностного сигнала «Имитатор типа 2D-patt», страница 4

Таким образом, получаем для HDSP-7513 (красн.) I_s = I_Fимп = I_F × Q = 2 × 8 = 16 мА,    I_sum = 16 × 7 = 112 мА. Током I_s должны управлять ключи K1, …, K7, а током I_sum - ключ K8. Для HDSP-7803 (зелен.) I_s = I_Fимп = I_F × Q = 20 × 8 = 160 мА, I_sum = 160 × 7  =1120 мА.

Для реализации ключей K1, …, K8 могут быть применены интегральные микросхемы и транзисторы. Для транзисторного варианта на рис. 7  представлена электрическая схема одного разряда СИД-индикатора с ОК.

Рис. 7 Схема управления СИД-индикатором с ОК

Теперь необходимо выбрать транзисторы. Импульсные токи зажигания одного сегмента СИД-индикатора  I_s = 16 мА (красн.) и 160 мА(зелен.). На такие импульсные токи коллектора должны быть выбраны транзисторы VT1…VT7. Коллекторные токи транзистора VT8, управляющие включением одного разряда СИД-дисплея, I_sum = 112 мА (красн.) и 1120 мА (зелен.).

Для HDSP-7513 (красн.) можно предложить использовать транзистор управления сегментами типа KT380B (максимальный импульсный коллекторный ток I_VT  равен 25 мА), параметры которого приведены в табл. 4.

Для HDSP-7803 (зелен.)  - KT373Г (максимальный импульсный коллекторный ток I_VT  равен 200 мА)

Транзистор для управления разрядами СИД-индикатора HDSP-7513 (красн.) выбираем KT343Б.

Транзистор для управления разрядами СИД-индикатора HDSP-7803 (зелен.) выбираем C.

Таблица 3. Некоторые параметры импульсных транзисторов КТ373Г, КТ350А,КТ321Е

Отпирающий ток базы транзисторов VT1-VT7 равен I_Б = I_s / h21э_мин,                      где  h21э_мин-  минимальный коэффициент усиления транзистора по току:

Для HDSP-7513 (красн.): I_Б =16 мА / 50 = 0.32 мА;

Для HDSP-7803 (зелен.): I_Б =160 мА / 80 = 2 мА;

Для обеспечения режима отсечки в базовой цепи VT1 должен быть дополнительно  введен ключ DD29. Назначение этого элемента - выключить сегмент A СИД-индикатора при нулевом значении управляющего кода. Для этого выходное напряжение ключа V_OH1 должно обеспечивать закрытое состояние транзистора VT1. Для кремневого транзистора V_БЭ (напряжение между базой и эмиттером) в закрытом состоянии должно быть не более 0,7 В, т. е. V_OH1 ключа должна быть не менее 4,3 В. Выбираем  КМОП ключ 561ЛН2 из таблицы п.2.3. [5, с. 865], для которого имеем: V_OL1 = 0,4, I_OL1=6,4 мА и I_OH1/V_OH1 = =-1,6 мА /4,6 В. Последняя запись означает, что ключ при выходном напряжении 4,6 В обеспечивает вытекающий ток 1,6 мА. Выбранный ключ – инвертирующий, таким образом, требуется программная инверсия кода при загрузке в регистр временного хранения данных (регистр 1 [5],на рис. 3.11,стр.116).

Имея параметры транзисторов VT1 и VT8 и предполагая, что они работают в режиме насыщения, можно вычислить значения резисторов для СИД-индикаторов:

R_i = (V_cc – V_КЭнасi – V_КЭнас8 – V_F) / I_s, где i= 1…7.

Подставляя значения для выбранных транзисторов из табл.2,3, получим:

1-7(красн.): R=(5-0.3-0.3-1.6)/0.016=175 Ом. Округляем до 180 Ом;

1-7(зел.): R=(5-0.1-2.5-2.1)/0.16=1.875 Ом. Округляем до 1.8 Ом.

Величины резисторов R8…R14 вычисляем из выражения:

R_i = (V_OH1 – V_БЭнас1) / I_Б,  I_Б = I_{Бнас ,}   i = 8…14.

8-14(красн.):R=(4,6-0,7)/(16мА/50)=12кОм,                                                                                           8-14(зел.): R=(4,6-0,7)/(160мА/80)=1.9кОм.

Ток базы для насыщения транзистора в наихудших условиях должен быть:

Для HDSP-7513 (красн.): I_Б8 = I_Бнас = I_sum / h21э_мин = 112/50 = 2.24мА;

Для HDSP-7803 (зелен.): I_Б8 = I_Бнас = I_sum / h21э_мин = 1120/130 = 8.6мА;

Такой ток может быть получен от схемы с открытым коллектором DD27 531ЛН2 (V_OL = 0,4В и V_OH = 5В, I_OL =20мА) [5, с. 311].

Резистор R15 рассчитывается на требуемый ток базы I_Бнас:

Для HDSP-7513 (красн.): R15 = (V_сc - V_БЭнас - V_OL) / I_Бнас =

=(5-0.7-0.4)/2.24мА=1.8 кОм.