типов управления [190]. Поразрядную схему управления целесообразно применять в тех случаях, когда цифровая информация подается на вход схемы в виде набора независимых параллельных сигналов, например от набора десятичных счетчиков с параллельным выходом (схемы частотомеров, лазерных дальномеров, цифровых вольтметров и т. д.), от регистров памяти с параллельным выходом от каждого разряда. В этом случае поразрядная схема управления позволяет избежать использования дополнительных сложных микросхем для преобразования параллельного кода в последовательно-параллельный, необходимый для мультиплексного управления. К преимуществам такого управления относятся сравнительно малые амплитуды токов питания. Мультиплексный же режим управления вызывает необходимость создания схем с мощными выходными транзисторами, которые трудно реализовать в монолитном интегральном исполнении. В дополнение к сказанному следует отметить, что в ряде случаев мультиплексный режим управления принципиально не может быть использован, например вследствие сублинейности люмен-амперных характеристик ПЗСИ ркрасного цвета свечения на основе GaP :(Zn, О).

Структурная схема параллельного управления ПЗСИ представлена на рис. 9.2. В этом случае каждый разряд дисплея состоит из сегментного индикатора и дешифратора. Дешифратор преобразует информацию, поступающую в разряд, из двоичного кода (ДК) в десятичный (код цифры). Каждый выход дешифратора управляет через соответствующий ключ определенным сег-

ь д I и и ь

Рис. 9.2. Параллельное управление ПЗСИ 190

ментом (a-g). Сопротивления Ra-Rg обеспечивают заданное значение тока через сегмент. Очевидно, что ДК-информация должна поступать из статического источника - на рис. 9.2 из памяти, входящей в состав дешифратора. В память разряда информация вводится по команде соответствующего адреса AJ...АЗ.

Принципиальная особенность схемы состоит в том, что при неизменной ДК-информации через светящиеся сегменты всех индикаторов течет постоянный прямой ток /пр. Величину /пр выбирают в пределах /пр.мин/пр/пр.макс при данной окружающей температуре. Верхний предел по току /пр.макс устанавливают исходя из допустимой мощности рассеяния Рс в приборе, нижний предел по току /пр.мин - из условия абеспечения разброса силы света между элементами и разрядами не более заданной величины б/«э и Slvp. Выбирая /пр, разработчик должен руководствоваться типичными характеристиками: зависимостью относительной силы света от температуры /„(вокр) и от тока /с(/пр), так как для безошибочного считывания перед ним прежде всего стоит задача получения /с>/«мин.

Важнейшим параметром ПЗСИ, определяющим расчет элементов схемы, является постоянное прямое напряжение элемента Unp лри заданном токе через элемент. Этот параметр, характеризующий схемотехническое качество прибора, обычно приводится для рекомендуемого номинального значения /пр.ном. При /пр=7/пр.ном величина U„p берется из типичной ВАХ.

Очевидно, что на такие параметры и характеристики индикатора, как быстродействие (нар, 4п), обратный ток /обр и зависимость обратного тока от обратного напряжения, в рассматриваемой схеме практически не накладывается никаких ограничений.

Наибольшее распространение получили поразрядные монолитные микросхемы управления ПЗСИ, состоящие из собственно дешифратора и формирователя. Формирователь представляет собой последовательное соединение источника постоянного напряжения, резистора, обеспечивающего заданный токовый режим, и ключевого п-р-п транзистора. Семь формирователей лодключаются с одной стороны к семи выходам дешифратора, а с другой стороны - к семи сегментам индикатора. С учетом неизбежного разброса характеристик различных сегментов для обеспечения равномерности свечения прибора выходные характеристики формирователей должны по возможности быть наиболее близки к характеристикам генератора тока. В связи с тем, что у различных типов ПЗСИ номинальный ток может в-арьироваться в достаточно широких пределах, задают рабочий режим схемами управления с различными номиналами сопротивлений.

При разработке схем управления ПЗСИ первого поколения использовались два подхода. Первый подход подразумевал интегрирование токозадающих резисторов в составе микросхемы управления (схема MSD101 фирмы «Монсанто», отечественная схема К514ИД1). Недостатком указанного подхода является необходи-

мость изготовления отдельного типа микросхемы в зависимости от номинального тока подключаемого индикатора.

Второй подход подразумевал изготовление управляющей микросхемы с набором навесных резисторов, при этом потребитель имеет .возможность выбора их номинала в зависимости от требуемого тока питания. К этому типу микросхем относятся S:N5447, SN54L47 фирмы «Тексас Инструменте», MSD047 фирмы «Монсанто» и отечественная схема К514ИД2. Недостатком рассматриваемого подхода является необходимость установки внешних резисторов.

Общим недостатком, присущим перечисленным выше типам схем, являются недостаточные стабилизирующие свойства исполь-еуемых формирователей. Анализ, проведенный в [190], показывает, что вследствие разброса по ВАХ при изменении напряжения питания в пределах 5 В+10% выходной ток изменяется в пределах 35%, что приводит (вследствие суперлинейного характера люмен-амперной характеристики светоизлучающих сегментов) к еще большему разбросу по силе света. Для стабилизации выходного тока формирователя в работе [190] было предложено включить в цепь эмиттера выходного транзистора резистор и использовать его для образования отрицательной обратной связи между выходным током и током базы выходного транзистора (рис. 9.3). Использование указанной схемы позволяет при варьировании напряржения питания в пределах 5 В±10% уменьшить примерно ртрое разброс по току, что допустимо для обеспечения равномерности свечения индикатора. К числу достоинств такой схемы относится то, что она может быть легко реализована в интегральном исполнении.

С увеличением количества разрядов в дисплее на основе ЗСИ параллельная схема управления становится громоздкой и неэкономичной. Количество дешифраторов и межэлементных соединений можно резко сократить, перейдя к мультиплексному управлению. Мультиплексный режим целесообразно применять в тех случаях, когда входная цифровая информация подается на схему в виде последовательно-параллельных сигналов с последовательностью, задаваемой низкочастотным генератором.

Типичная структурная схема управления ПЗСИ в мультиплексном режиме представлена па рис. 9.4. В ней выводы одинаковых /Ис-сегментов (a.-.g) всех разрядов соединены между собой и с соответствующими выходами единственного ДДК-дешифратор а

через ключи сегментов и токоограни--ип чивающие резисторы Ra...Rg. Общие катоды разрядов через ключи К1 -КЗ Т поочередно присоединяются к питаю--оВых щему отрицательному потенциалу ска-Ву. o-cz>r- vff пирующим устройством (СУ) с такто-

Рис. 9.3. Схема формирователя со стабилизацией выходного тока