WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 || 6 |

Статический непрерывный режим работы индикаторов Наиболее рациональным и чаще встречающимся способом передачи информации является передача ее в виде двоичнодесятичного кода (ДДК).

При передаче информации в виде ДДК наиболее простым Рис. 5.1. Структурная схема управления вакуумным способом управления цифровыми индикаторами является способ накаливаемым индикатором (семисегментным) в режиме управления в статическом режиме (режиме постоянного тока), при постоянного тока.

котором каждый индикатор обеспечивается устройствами памяти, дешифратором ДДК в позиционный код (ПК), а также формирователями тока.

В общем виде структурная схема управления индикатором в режиме постоянного тока представлена на рис. 5.1. Дешифратор преобразует информацию ДДК в семиразрядный позиционный код.

Вакуумные накаливаемые индикаторы являются токовыми приборами, для их нормального функционирования необходимо стабилизировать прямой ток через каждый элемент. Эту задачу выполняют формирователи тока. Таким образом, преобразованная из ДДК в позиционный код информация поступает с нормированными Рис.5.2. Схема управления семисегментным вакуумным по току характеристиками на управляющие входы индикатора. При накаливаемым индикатором в статическом режиме работы необходимости индикации десятичных значений параметров, поступающие на схему управления данные должны содержать Резисторы R1R7 задают режим работы индикатора, и информацию о включении децимальной точки (ДТ). Эта определяются из формулы:

информация по сигналу «Разрешение записи» запоминается устройством памяти ДТ, нормируется формирователем тока и Uвых -Uном подается на сегмент децимальной точки индикатора.

R1= Принципиальная схема управления одноразрядным вакуумным Iном накаливаемым индикатором содержит буферный регистр, в который записывается отображаемая информация, преобразователь кода, в качестве которого может выступать дешифратор входного двоичногде U1 - выходное напряжение дешифратора высокого вых десятичного кода в код семисегментного индикатора, уровня, токоограничительные резисторы и индикатор (рис.5.2.).

U - номинальное напряжение индикатора, ном I - номинальный ток индикатора.

ном 73 В приведенной схеме применяется дешифратор с активным выходом высокого уровня, типа 514ИД1. Для учета броска тока где – статический коэффициент передачи транзистора VT1.

холодной нити максимальный выходной ток дешифратора должен Выбираем степень насыщения S = 2, тогда ток базы будет удовлетворять условию: равен:

Iб = S Iбн = 2Iбн I1 (23)•I, вах.мах ном Ток базы задается базовым резистором, который можно Если это условие не выполняется, то необходимо предусмотреть в найти по формуле:

схеме усилители тока, например на биполярных или полевых Uп -Uбэ -U -Uном Rтранзисторах рис.5.3.

R = б Iб Где: U - напряжение питания, п U - напряжение база эмиттер транзистора в режиме бэ насыщения, U - напряжение на R1, R U - номанальное напряжение на сегменте индикатора, ном I - ток базы транзистора.

б При выборе типа транзистора для схемы управления Рис.5.3. Схема включения вакуумного накаливаемого индикатора с необходимо учесть бросок тока при включении холодной нити, формирователями тока в статическом режиме работы который в 2 раза превышает номинальный. Поэтому ток коллектора выбранного транзистора должен в 23 раза превышать номинальный Резисторы R1R7 для схемы рис.2 рассчитываются по ток сегмента индикатора.

формуле:

Расчет схемы управления для остальных разрядов аналогичен Uп -Uкэ -Uном приведенному выше.

R1=, Если для управления вакуумным накаливаемым индикатором I ном используется дешифратор с активным выходом низкого уровня типа К514ИД2, то его схема управления будет отличаться только где Uп - напряжение питания, подключением общего вывода индикатора и применяемым типом дешифратора (рис.5.4.).

Uкэ - падение напряжения на переходе коллектор- эмиттер Резисторы R1R7 задают режим работы каждого сегмента индикатора транзистора VT1 в открытом состоянии, и определяются из выражения:

U - номинальное напряжения на cегменте индикатора, ном Uп -Uном -Uвых I - номинальный ток через сегмент индикатора.

R1=, ном Iном Ток базы насыщения транзистора определяется из тока коллектора: где Uп - напряжение питания, Iк Iном U - номинальное напряжения на сегменте индикатора, ном I = = бн 75 Uп -Uном -Uкэ U вых - выходное напряжение низкого уровня R = к дешифратора DD2, Iном I - номинальный ток черех сегмент индикатора.

ном где Uп - напряжение питания, U - номинальное напряжения на сегменте индикатора, ном Uкэ - напряжение коллектор-эмиттер в режиме насыщения, I - номинальный ток сегмента индикатора.

ном Ток базы насыщения транзистора определяется из тока коллектора:

Iк Iном I = = бн Рис.5.4. Схема управления семисегментным вакуумным Ток базы транзистора определяется с учетом степени насыщения S:

накаливаемым индикатором в статическом режиме работы Iб = S Iбн Для учета броска тока холодной нити максимальный выходной Выбираем степень насыщения S равной 2:

ток дешифратора должен удовлетворять условию:

Iб = 2 Iбн I1 (23)•I, вах.мах ном Зная U1вых дешифратора можно найти сопротивление в цепи базы транзистора:

Если ток сегмента превышает выходной ток дешифратора, то необходимо применить транзисторный усилитель (рис. 5.5.).

U1вых -Uбэ Rб = Iб Сопротивление нагрузки определяем из условия:

I1 = I +I вых б Rн где I1 - выходной ток дешифратора при единичном выходном вых уровне, I - ток через R.

Rн н Рис.5.5. Схема включения вакуумного накаливаемого индикатора с Отсюда находим R :

н формирователями тока в статическом режиме работы Uвых R = н Iвых - Iб Сопротивления R R определяются из выражения:

к1 к 77 При выборе типа транзистора для схемы управления I - номинальный ток сегмента индикатора, ном необходимо учесть бросок тока при включении холодной нити, U - номинальное напряжение сегмента индикатора.

который в 23 раза превышает номинальный. Поэтому ток ном коллектора выбранного транзистора должен в 23 раза превышать Зная импульсный ток сегмента можно найти токоограничительные номинальный ток сегмента индикатора. Расчет схемы управления для резисторы R1 R7:

остальных разрядов аналогичен приведенному выше.

U -UкэVT1 -Uи -UкэVT п Статический импульсный режим работы индикаторов R1= Iи При работе индикаторов в статическом импульсном режиме, принципиальные схемы включения остаются без изменения, однако в расчетах необходимо вместо постоянного тока и напряжения I и где Uп - напряжение питания, ном U - импульсное напряжения на сегменте индикатора, U использовать импульсный ток и напряжение: Iи и U которые и ном и Uкэ - напряжение коллектор-эмиттер в режиме насыщения, определяются из выражения:

I и - импульсный ток сегмента индикатора.

Ток коллектора VT1 равен импульсному току сегмента: I = I к и I = I •q и ном Находим ток базы насыщения:

U = U •q и ном Iк Iи I = = бн где: q – скважность импульсов возбуждения индикатора, Ток базы VT1 с учетом степени насыщения S транзистора, I - номинальный ток сегмента индикатора, ном определяем по выражению:

U - номинальное напряжение сегмента индикатора.

ном Iб = S Iбн = 2 Iбн Динамический режим работы индикаторов.

При работе индикаторов в динамическом режиме возможны Зная ток базы VT1 находим резистор R :

б два способа индикации: поразрядный и фазоимпульсный.

Поразрядный метод индикации. Принципиальная схема Uп -UбэVT1 -U -UкэVT 2 -Uи Rуправления индикаторами для поразрядного способа индикации R = б приведена на рисунке 5.6. Iб Расчет элементов схемы начинаем с определения импульсного тока и напряжения :

где Uп - напряжение питания, 2 U - импульсное напряжение на сегменте индикатора, и I = I •q, и ном Uкэ - напряжение коллектор-эмиттер в режиме насыщения, I и - импульсный ток сегмента индикатора, U = U •q и ном U - напряжение база-эмиттер в режиме насыщения, бэ где: q – скважность импульсов возбуждения индикатора, U - напряжение на резисторе R1.

R 79 При выборе типа транзистора для схемы управления необходимо учесть бросок тока при включении холодной нити, который в 23 раза превышает номинальный. Поэтому ток коллектора выбранного транзистора должен в 23 раза превышать импульсный ток сегмента индикатора. Зная требуемые Iк, Uп и Iб выбираем тип транзистора VT1.

Для выбора транзистора VT2 определим требуемые параметры, которые он должен обеспечить. Во первых, найдем ток коллектора, который состоит из суммы импульсных токов всех сегментов:

I =7•I кVT 2 и Определим исходя из максимального выходного тока дешифратора и степени насыщения VT2:

IкVT = S IВЫХ Рис.5.6. Принципиальная схема управления 4х-разрядным вакуумным накаливаемым индикатором при подключении общего При выборе типа транзистора также необходимо учесть вывода индикатора к отрицательному выводу источника бросок тока при включении холодной нити, который в 23 раза питания для поразрядного метода индикации превышает номинальный. Поэтому ток коллектора выбранного транзистора должен в 23 раза превышать расчетное значение. Зная Общий вывод индикатора можно подключить не только к Uп, Iк и выбираем транзистор VT2.

отрицательному выводу источника питания, но и к плюсовому.

Определим сопротивление RБ2:

Принципиальная схема управления 4х – разрядным вакуумным накаливаемым индикатором для этого случая при поразрядном U1вых -UбэVT RБ 2 = методе индикации приведена на рис.5.7.

Iб Если для отображения информации требуется другое количество индикаторов, то вместо q = 4 выбираем другое значение q.

81 где Uп - напряжение питания, U - импульсное напряжения на сегменте индикатора, и Uкэ - напряжение коллектор-эмиттер в режиме насыщения, I и - импульсный ток сегмента индикатора.

Ток коллектора VT1 равен импульсному току сегмента: I = I к и Находим ток базы насыщения:

Iк Iи I = = бн Ток базы VT1 с учетом степени насыщения S транзистора, определяем по выражению:

Iб = S Iбн = 2 Iбн Зная ток базы найдем величину сопротивления в цепи базы:

Рис.5.7. Принципиальная схема управления 4х – разрядным вакуумным накаливаемым индикатором при подключении общего вывода индикатора к положительному выводу источника Uвых -UбэVTR = питания при поразрядном методе индикации.

бIб Расчет элементов принципиальной схемы начнем с определения Сопротивление нагрузки определяем из условия:

импульсного тока и напряжения индикатора:

I1 = I +I вых б Rн где I1 - выходной ток дешифратора при единичном выходном I = I •q, вых и ном уровне, I - ток через R.

U = U •q Rн н и ном Отсюда находим R :

н где: q – скважность импульсов возбуждения индикатора, Uвых I - номинальный ток сегмента индикатора, ном R = н Iвых - Iб U - номинальное напряжение сегмента индикатора.

ном Зная импульсный ток сегмента можно найти токоограничительные Коллекторный ток транзистора VT2 будет равен сумме токов через резисторы R1 R7:

сегменты индикатора:

Uп -U -Uи -U кэVT1 кэVT I =7•I R1= кVT1 и Iи 83 Ток базы VT2 должен быть меньше или равен выходному току дешифратора:

IбVT 2 IВЫХ Определим требуемое с учетом степени насыщения S:

IкVT = Iб По известным параметрам Iк, Uп и выбираем тип транзистора. При выборе типа транзистора также необходимо учесть бросок тока при включении холодной нити, который в 23 раза превышает номинальный. Поэтому ток коллектора выбранного транзистора должен в 23 раза превышать расчетное значение. Определим сопротивление в цепи базы VT2:

Рис.5.8. Принципиальная схема управления 4х – разрядным вакуумным накаливаемым индикатором при подключении общего Uвых -UбэVT 2 -Uи -UкэVTвывода индикатора к положительному выводу источника питания R = б Iб при поразрядном методе индикации Фазоимпульсный метод индикации. Принципиальная схема Таким образом мы рассчитали все элементы принципиальной схемы.

управления вакуумными накаливаемыми индикаторами для фазоимпульсного метода индикации при подключении общего Если величина резистора R в приведенной выше формуле б вывода индикатора к минусу источника питания представлена на получается отрицательной, то необходимо использовать транзистор рис.5.9. Для фазоимпульсного метода индикации скважность всегда VT2 структуры p-n-p. (рис.5.8.) равна 10. Расчет элементов принципиальной схемы начинаем с Расчет элементов принципиальной схемы, представленной на определения импульсного тока и напряжения:

рис.5.8 аналогичен расчету элементов принципиальной схемы, показанной на рис.5.7. Исключение составляет R, которое б I = I •q, определяется из выражения:

и ном U = U •q Uп -UбэVT 2 -U и ном вых R = б I б где q – скважность импульсов возбуждения, I - номинальный ток сегмента индикатора, ном U - номинальное напряжение сегмента индикатора.

ном 85 Зная импульсный ток сегмента можно определить величину где Uп - напряжение питания, резистора R1:

U - импульсное напряжения на сегменте индикатора, и Uкэ - напряжение коллектор-эмиттер в режиме насыщения, Uп -UкэVT1 -Uи -UкэVT R1= I и - импульсный ток сегмента индикатора, Iи U - напряжение база-эмиттер в режиме насыщения, бэ U - напряжение на резисторе R1.

где Uп – напряжение питания, RUкэ – напряжение коллектор – эмиттер транзистора в режиме Через транзистор VT2 течет суммарный ток всех сегментов насыщения, индикатора, поэтому:

Uи– импульсное напряжение на сегменте индикатора при I =7•I к и протекании Iи.

Через транзистор VT1 будет течь суммарный ток одноименных Зная максимальный выходной ток I1 инвертора DD7, можно вых сегментов всех индикаторов, поэтому:

определить минимальное значение статического коэффициента передачи тока :

I = N•I Iк кVT1 и, = S где N- количество индикаторов (в нашем случае N=4), IВЫХ I - импульсный ток одного сегмента индикатора.

и где S – степень насыщения транзистора VT2.

По требуемым параметрам Iк и Uп выбираем тип транзистора По требуемым параметрам Iк,, Uп выбираем транзистор VT2.

транзистора VT1. При выборе типа транзистора необходимо учесть При выборе типа транзистора необходимо учесть бросок тока при бросок тока при включении холодной нити, который в 23 раза включении холодной нити, который в 23 раза превышает превышает номинальный. Поэтому ток коллектора выбранного номинальный. Поэтому ток коллектора выбранного транзистора транзистора должен в 23 раза превышать расчетное значение. Зная должен в 23 раза превышать расчетное значение. Исходя из его статический коэффициент передачи определяем Iбн:

требуемого тока базы определяем Rб2:

Iк Iбн = U1 -UбэVT ВЫХ Rб2 = Iб Если при расчете сопротивление R оказывается бДля фазоимпульсного метода индикации степень насыщения отрицательным, то нужно использовать другую схему управления с транзистора S будет изменяться от единицы (при отображении транзистором структуры p-n-p (рис.5.10).

одинаковых цифр всеми индикаторами) до 4 (при отображении разных цифр). Поэтому:

Iб = Iбн Зная ток базы рассчитываем базовый резистор:

Uп -UбэVT1 -U -Uи -U R1 кэVT R = бIб 87 Рис.5.9. Принципиальная схема управления вакуумными накаливаемыми индикаторами для фазоимпульсного метода индикации при подключении общего вывода индикатора к минусу источника питания Рис.5.10. Принципиальная схема управления вакуумными накаливаемыми индикаторами для фазоимпульсного метода индикации при подключении общего вывода индикатора к минусу источника питания Расчет элементов принципиальной схемы не отличается от U – напряжение коллектор–эмиттер транзистора в режиме кэ расчета схемы, показанной на рис.5.9, за исключением базового насыщения, резистра R :

б U – импульсное напряжение на сегменте индикатора при и протекании I.

и Uп -UкэVT1 -UR1 -Uи -UбэVT 2 -Uвых R = б Iб Через транзистор VT1 будет течь суммарный ток одноименных сегментов всех индикаторов, поэтому:

где Uп - напряжение питания, U - импульсное напряжения на сегменте индикатора, и I = N•I кVT1 и Uкэ - напряжение коллектор-эмиттер в режиме насыщения, где N- количество индикаторов (в нашем случае N=4), U - выходное напряжение счетчика низкого уровня, вых I - импульсный ток одного сегмента индикатора.

и U - напряжение база-эмиттер в режиме насыщения, бэ По требуемым параметрам Iк и Uп выбираем тип транзистора транзистора VT1. При выборе типа транзистора необходимо учесть U - напряжение на резисторе R1.

Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 || 6 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.