Кроме отображения состояния двоичных
сигналов X1–X4, необходимо также реализовать вывод в десятичном виде
значения функции Q4. Значение Q4
изменяется в диапазоне от 0.17 до 0.17 + 0.25 * N7. Т.к. N получаем
преобразованием X7 в двоичную форму, а X7 изменяется в пределах от 0 до 2.56 В, то
диапазон изменения Q4 – от 0.17 до 0.81. Будем отображать сотые
доли значения Q4 с помощью двух десятичных разрядов. При этом требуется два
семисегментных индикатора. Для экономии аппаратных средств будем использовать
для вывода данных режим динамического отображения. При этом в любой момент
времени данные высвечиваются на одном индикаторе, а другой отключен. Если
переключение между индикаторами осуществляется с частотой в несколько десятков
герц, человеческий глаз из-за своей инерционности не замечает того, что в
каждый момент времени включен лишь один индикатор, и воспринимает информацию от
обоих индикаторов одновременно. Такой способ отображения позволяет обойтись
одним регистром для хранения отображаемых данных. Переключение между
индикаторами будем осуществлять программно с частотой 100 Гц. Для хранения
информации будем использовать, 8-разрядный регистр КР1533ИР22 (DD12) с тремя состояниями на выходе. Старший разряд этого регистра
отведем для выбора индикатора. Пусть "0" в этом разряде означает, что
данные записываются в индикатор, соответствующий старшему разряду числа, а
"1" – что данные записываются в индикатор младшего разряда. На вход 
регистра
поступает сигнал 
разрешения
индикации. При высоком уровне сигнала выходы регистра находятся в третьем
состоянии. Запись в регистр информации с шины данных происходит при высоком
уровне сигнала на входе С. Подадим на этот вход результат логической
функции от сигналов 
(запись)
и 
(выбор схем
индикации) с шины управления. При этом высокий уровень на входе С регистра
будет при низких уровнях обоих сигналов и . Для
минимизации количества используемых микросхем требуемую логическую функцию
реализуем с помощью свободных элементов используемых в МПС микросхем, а именно:
КР1533ЛН1 и КР1533ЛИ3.
Для отображения значения функции Q4 будем использовать восьмисегментные знакосинтезирующие индикаторы КЛЦ201А (HG1, HG2). Для этих индикаторов: цвет свечения - красный, высота знака 18 мм, постоянный прямой ток через один сегмент - не более 25 мА (при температуре от минус 25°C до плюс 35°C), постоянное или импульсное обратное напряжение - не более 10 В, сила света при прямом токе 20 мА - не менее 2 мкд.
Проведем расчет для индикатора HG1. Для HG2 расчет аналогичен.
При отображении того или иного знака может гореть разное количество сегментов: от одного до семи (децимальная точка не используется). Зададимся током через один сегмент: ISGM =10 мА. Тогда максимальный ток через индикатор составит IIND=7*10мА=70мА. Для обеспечения такого тока используется транзистор VT2, управление которым осуществляется инвертированным значением 7-го разряда регистра DD12. Выберем в качестве VT2 транзистор типа КТ501Б [7]. Для него постоянный ток коллектора IК=300мА, предельное напряжение UКЭmax=15В, предельное напряжение UКБmax=15В, b=40¸120, падение напряжения UКЭнас=0.4В. При степени насыщения S=2 ток базы Iб=SIк/b=2*70/40=3.5мА.
Резисторы R25, R26 образуют делитель напряжения, обеспечивающий работу VT2 в режиме насыщения, в котором напряжение на базе должно быть меньше напряжения на эмиттере UБЭнас³1.5В. Для того, чтобы транзистор надёжно закрывался при высокой температуре, ток через резистор R26 IR26 должен быть больше тока базы Iб=3.5мА. Пусть IR26=4мА. Тогда R26=1.5/4*10-3=375 Ом.
Выберем в качестве R26 резистор ОМЛТ – 0.125 – 390Ом±5%. Мощность, выделяемая на нём равна (4*10-3)2*390 = 6.24 мВт.
Через резистор R25 должен обеспечиваться ток IR25=IR26 + Iб=7.5мА. Это значение не превышает тока IOL ЛН1=8мА. Тогда R25=(UCCmax–UR26)/IR25=(5.25–1.56)/7.5=492кОм. Пусть R25=470 Ом. Мощность, выделяемая на нём (7.5*10-3)2*470=26.4мВт.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.