Динамическая индикация

Мультиплексор

(микросхема К155КП7)

Соответствие выводов микросхемы К155КП7 светодиодам испытательного стенда показано на рисунке 27, а условное обозначение микросхемы - на рисунке 28.

Мультиплексор имеет несколько информационных входов (D0, D1, …), соответствующее им число адресных входов и один (прямой Q) или два (прямой Q и инверсный Q) выхода. Число информационных входов мультиплексора или мультиплексорного дерева выбирают равным 2, 4, 8, 16, 32, … Мультиплексор подключает на выход тот из информационных входов, адрес которого задан двоичным кодом на адресной шине. Восьми информационным входам соответствует 3 адресных, 16-ти информационным входам соответствует 4 адресных и т.д. Некоторые мультиплексоры снабжаются дополнительным входом для подачи стробирующего сигнала. В таких мультиплексорах один из входов соединяется с выходом только во время действия стробирующего сигнала.

Если на входе стробирования мультиплексора К155КП7 логическая "1", то на выходе будет "0" независимо от сигналов на других входах. Если на входе стробирования логический "0", то сигнал на прямом выходе повторяет сигнал на том входе, номер которого совпадает с десятичным эквивалентом двоичного кода на входах 1-2-4 мультиплексора. На инверсном выходе сигнал всегда противофазен сигналу на прямом выходе.

Задания:

1. Вставить печатную плату с микросхемой К155КП7 в разъем испытательного стенда.

2. Подключить испытательный стенд к источнику постоянного напряжения 5 В с соблюдением полярности (провод в изоляции красного цвета подсоединяют к выводу "+" источника).

3. На испытательном стенде проверить работу микросхемы К155КП7.

4. На рис. 29 приведена схема мультиплексорного дерева на 16 входов с использованием 4-входовых мультиплексоров. Нарисовать схему мультиплексора на 64 входа на 9 микросхемах К155КП7.

Расчетным путем определить, сколько адресных входов должно иметь мультиплексорное дерево на 256 информационных входов.

Принцип динамической индикации изучается на многоразрядном индикаторе ИВ-18, выполненном в цилиндрическом стеклянном баллоне. Размер информационного поля индикатора ИВ-18 составляет 10,5 х 81,8 мм. Индикатор имеет 9 триодов с общим катодом прямого накала, что позволяет обеспечить индикацию служебных знаков и восьми цифровых разрядов.

Принцип индикации цифры одного из разрядов заключается в следующем. Катод прямого накала является источником электронов. Электрическое поле управляющей сетки ускоряет электроны, которые, пролетая через редкую сетку, достигают тех анодов-сегментов, на которые подано анодное напряжение. Электроны, попадая на люминофор, нанесенный на аноды-сегменты, вызывает их свечение. На аноды-сегменты и управляющую сетку подводится относительно катода положительное напряжение величиной около 30 В в статическом и около 50 В в импульсном режимах работы.

Для сокращения числа выводов одноименные аноды-сегменты во всех разрядах электрически соединены между собой внутри каждого индикатора и имеют общие выводы. Сетка каждого разряда имеет отдельный вывод. Индикатор имеет 22 вывода, которые расположены с одной стороны цилиндрического баллона. Один цифровой разряд представляет собой набор 7 сегментов в виде восьмерки и отдельно расположенный десятичный знак. Для индикации одного разряда в статическом режиме необходимо включить напряжение накала, подать положительное напряжение на соответствующие нужной цифре аноды-сегменты и напряжение на управляющую сетку триода данного разряда. В режиме динамической индикации в какой-то момент времени напряжение подается сразу на все одноименные аноды-сегменты и на управляющую сетку одного из разрядов. Наблюдается свечение, если подано положительное напряжение. Аноды-сегменты остальных триодов в данный момент времени не светятся, т.к. эти триоды работают в диодном режиме. Число электронов, попадающих в диодном режиме на аноды, недостаточно для хорошо видимого свечения люминофора. Для высвечивания на индикаторе многоразрядного числа на управляющие сетки последовательно во времени подается положительное напряжение с одновременной подачей положительного напряжения на аноды-сегменты, соответствующие нужной цифре. Для исключения мерцания изображения частота смены информации на одном разряде должны быть не мене 50 Гц.

Блок-схема устройства для изучения принципа динамической индикации показана на рисунке 30. На входы Х4, Х3, Х2, Х1 блока управления анодами индикатора подается информация в коде 8-4-2-1 об индицируемой цифре, а на входы Y4-Y1 блока управления сетками индикатора - информация в коде 8-4-2-1, которая определяет, какой разряд индикатора светится в данный момент. Соответствие входов Х4-Х1, Y4-Y1 устройства для изучения принципа динамической индикации светодиодам испытательного стенда показано на рисунке 31.

Задания:

1. Соединить плату устройства для изучения принципа динамической индикации через промежуточный разъем с испытательным стендом.

2. Подключить испытательный стенд к источнику постоянного напряжения 5 В с соблюдением полярности (провод в изоляции красного цвета подсоединяют к выводу "+" источника). Подать постоянное напряжение 30 В на устройство для изучения принципа динамической индикации.

3. Продемонстрировать работу индикатора в статическом режиме и последовательность работы индикатора в динамическом режиме.

Нарисовать схему подключения четырех мультиплексоров к входам Х4-Х1 устройства для изучения принципа динамической индикации и схему для подключения счетчика к входам Y4-Y1.

Литература:

1. Иноземцев В.А., Иноземцева С.В. Введение в электронику. - Брянск: Изд-во БГПУ, 2001. - 150 с.

2. Иноземцев В.А. Изучение элементной базы цифровой техники - Брянск: Изд-во БГУ, 2002. - 110 с.

3. Прянишников В.А. Электроника: Курс лекций. – СПб.: КОРОНА принт, 1998. – 400 с.

4. Гершензон Е.М. и др. Радиотехника: Учеб. пособие для ст-в физ.-мат. фак. пед. ин-тов / Е.М. Гершензон, Г.Д. Полянина, Н.В. Соина. - М.: Просвещение, 1986. - 319 с.

5. Жеребцов И.П. Основы электроники. – 5-е изд., перераб. и доп. – Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1990. – 352 с.

6. Основы промышленной электроники: Учеб. пособие для неэлектротехн. спец. вузов/ В.Г. Герасимов, О.М. Князьков, А.Е. Краснопольский, В.В. Сухоруков; Под ред. В.Г. Герасимова. - М.: Высш. шк., 1986. - 336 с.

7. Ляшко М.Н. Радиотехника: Лаб. практикум. - Мн.: Выш. школа, 1981. - 269 с.

8. Манаев Е.И. Основы радиоэлектроники: Учеб. пособие для вузов. - М.: Радио и связь, 1985. - 488 с.

9. Справочник по интегральным микросхемам. Под ред. Тарабрина Б.В., М., “Энергия”, 1981.

10. Ямпольский В.С. “Основы автоматики и электронно-вычислительной техники”. М., “Просвещение”, 1991.

11. Алгинин Б.Е. Кружок электронной автоматики. М., “Просвещение”, 1990.

12. Борисов В.Г. Кружок радиотехнического конструирования. М., “Просвещение”, 1990.

13. Богатырев А.Н. Радиоэлектроника, автоматика и элементы ЭВМ. М., “Просвещение”, 1990.

Дата добавления: 2017-02-01