Светодиодный индикатор Ермакова (варианты)
YERMAKOV'S LED INDICATOR (OPTIONS)

Предлагаемая группа изобретений относится к области информационно-измерительной и вычислительной техники и может быть использована для отображения алфавитно-цифровой информации.
Известен декадный семисегментный индикатор ([1], с. 439, рис. 23.12), содержащий индикаторный блок со светодиодными сегментами с общим анодом, семь внешних резисторов, дешифратор из двоично-десятичного кода в семисегментный код, имеющий выходы со свободным коллектором, источник постоянного напряжения +5 В.
Недостатком аналога является его сложность из-за использования семи внешних резисторов в индикаторе одного десятичного разряда.
Известен также индикатор семисегментного шрифта [2], содержащий индикатор со светодиодными сегментами с общим анодом, семь резисторов, дешифратор-формирователь из двоично-десятичного кода в семисегментный код, имеющий выходы со свободным коллектором, источник питания.
Недостатком этого аналога также является его сложность из-за использования семи резисторов в индикаторе одного десятичного разряда.
Известна схема индикации [3], содержащая семисегментный декодер со светодиодами с общим анодом, декадный счетчик, источник питания +5 В, ограничивающие резисторы.
Недостатком аналога также является его сложность из-за использования семи ограничивающих резисторов в индикаторе одного десятичного разряда.
Известен также многоразрядный семисегментный индикатор на светодиодах ([4] - его схема заимствована из технического паспорта фирмы Texas Instruments по применению микросхемы дешифратора-формирователя 7447А), содержащий n информационных входов, n дешифраторов-формирователей из двоично-десятичного кода в семисегментный код, n семисегментных индикаторов на светодиодах с общим анодом, 7n ограничивающих резисторов.
Недостатком этого аналога является его сложность из-за использования семи ограничивающих резисторов в индикаторе одного десятичного разряда и, соответственно, 7n (где n - число десятичных разрядов много-разрядного индикатора) ограничивающих резисторов в многоразрядном индикаторе, включаемых между выходами дешифраторов и катодами (при использовании семисегментного индикатора со светодиодами с общим анодом) или анодами (при использовании семисегментного индикатора со светодиодами с общим катодом) светодиодов семисегментных индикаторов, объединенные аноды которых (в первом случае) подключены к плюсовой шине источника питания или объединенные катоды которых (во втором случае) подключены к минусовой шине источника питания.
Известно устройство динамической индикации многоразрядного семисегментного индикатора на светодиодах с мультиплексным управлением (см. [1], с. 441, рис. 23.15), содержащее n информационных входов, многоканальный коммутатор типа «4n в 4», дешифратор-формирователь из двоично-десятичного кода в семисегментный код, n семисегментных индикаторов на светодиодах с общим анодом, 7 ограничивающих резисторов, тактовый генератор, двоичный счетчик, дешифратор из двоичного кода в унитарный, n ключей.
Недостатком аналога является его сложность из-за использования семи ограничивающих резисторов.
Известен матричный светодиодный индикатор алфавитно-цифровой информации ([1], с. 443, рис. 23.18), содержащий матричный светодиодный индикатор с матрицей размером  светодиодов (где k - число строк,  - число столбцов), двоичный счетчик, дешифратор из двоичного кода в унитарный, k ключей, информационный вход,  ограничивающих резисторов, знакогенератор, тактовый генератор.
Недостатком аналога также является его сложность из-за использования  ограничивающих резисторов.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемым первому, второму и третьему вариантам индикатора является первый вариант реализации светодиодного индикатора (варианты) ([6], 1-й независимый пункт формулы), схема которого содержит n (где n≥1 - число десятичных разрядов многоразрядного индикатора) семисегментных индикаторов на светодиодах с общим анодом, n дешифраторов из двоично-десятичного кода в семисегментный код, ограничивающий резистор, n информационных входов, являющихся информационными входами дешифраторов, каждый выход которых соединен с катодами светодиодов соответствующих семисегментных индикаторов, общий анод которых подключен к плюсовой шине источника питания через ограничивающий резистор.
Недостатком первого прототипа является его сложность из-за использования ограничивающего резистора, а также дополнительный расход электроэнергии на этом резисторе.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемым четвертому, пятому и шестому вариантам индикатора является второй вариант реализации светодиодного индикатора (варианты) ([6], 2-й независимый пункт формулы), схема которого содержит n (где n≥1 - число десятичных разрядов многоразрядного индикатора) семисегментных индикаторов на светодиодах с общим катодом, n дешифраторов из двоично-десятичного кода в семисегментный код, ограничивающий резистор, n информационных входов, являющихся информационными входами дешифраторов, каждый выход которых соединен соответственно с анодами светодиодов соответствующих семисегментных индикаторов, объединенные выводы питания дешифраторов подключены к плюсовой шине источника питания через ограничивающий резистор.
Недостатком второго прототипа является его сложность из-за использования ограничивающего резистора, а также дополнительный расход электроэнергии на этом резисторе.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемым седьмому, восьмому, девятому, десятому и одиннадцатому вариантам индикатора является третий вариант реализации светодиодного индикатора (варианты) ([6], 3-й независимый пункт формулы), схема которого содержит многоканальный коммутатор типа «4n в 4» (где n≥3 - число десятичных разрядов многоразрядного индикатора), дешифратор из двоично-десятичного кода в семисегментный код, n семисегментных индикаторов на светодиодах с общим анодом, ограничивающий резистор, тактовый генератор, двоичный счетчик, дешифратор из двоичного кода в унитарный, n ключей, n информационных входов, являющихся информационными входами многоканального коммутатора типа «4n в 4», выход которого соединен с информационным входом дешифратора из двоично-десятичного кода в семисегментный код, выход тактового генератора соединен с тактовым входом двоичного счетчика, информационный выход которого соединен с объединенными управляющим входом многоканального коммутатора и входом дешифратора из двоичного кода в унитарный, n выходов которого соединены соответственно с управляющими входами n ключей, каждый выход дешифратора из двоично-десятичного кода в семисегментный код соединен с соответствующими объединенными катодами светодиодов семисегментных индикаторов различных десятичных разрядов, общий анод светодиодов каждого семисегментного индикатора через соответствующий ключ соединен с первым выводом ограничивающего резистора, второй вывод которого подключен к плюсовой шине источника питания.
Недостатком третьего прототипа является его сложность из-за использования ограничивающего резистора, а также дополнительный расход электроэнергии на этом резисторе.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемым двенадцатому, тринадцатому и четырнадцатому вариантам индикатора является четвертый вариант реализации светодиодного индикатора (варианты) ([6], 4-й независимый пункт формулы), схема которого содержит многоканальный коммутатор типа «4n в 4» (где n≥3 - число десятичных разрядов многоразрядного индикатора), дешифратор из двоично-десятичного кода в семисегментный код, n семисегментных индикаторов на светодиодах с общим катодом, ограничивающий резистор, тактовый генератор, двоичный счетчик, дешифратор из двоичного кода в унитарный, n ключей, n информационных входов, являющихся информационными входами многоканального коммутатора типа «4n в 4», выход которого соединен с информационным входом дешифратора из двоично-десятичного кода в семисегментный код, выход тактового генератора соединен с тактовым входом двоичного счетчика, информационный выход которого соединен с объединенными управляющим входом многоканального коммутатора и входом дешифратора из двоичного кода в унитарный, n выходов которого соединены соответственно с управляющими входами n ключей, каждый выход дешифратора из двоично-десятичного кода в семисегментный код соединен с соответствующими объединенными анодами светодиодов семисегментных индикаторов различных десятичных разрядов, общий катод светодиодов каждого семисегментного индикатора через соответствующий ключ соединен с минусовой шиной источника питания, вывод питания дешифратора из двоичного кода в семисегментный код подключен к плюсовой шине источника питания через ограничивающий резистор.
Недостатком четвертого прототипа является его сложность из-за использования ограничивающего резистора, а также дополнительный расход электроэнергии на этом резисторе.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемым пятнадцатому, шестнадцатому и семнадцатому вариантам индикатора является пятый вариант реализации светодиодного индикатора (варианты) ([6], 5-й независимый пункт формулы), схема которого содержит матричный светодиодный индикатор 100 с матрицей размером  (где k - число строк,  - число столбцов) светодиодов, двоичный счетчик, дешифратор из двоичного кода в унитарный, k ключей, информационный вход, ограничивающий резистор, знакогенератор, тактовый генератор, выход которого соединен с тактовым входом двоичного счетчика, информационный выход которого соединен с объединенными группой младших разрядов адресного входа знакогенератора и входом дешифратора из двоичного кода в унитарный, k выходов которого соединены соответственно с управляющими входами k ключей, аноды светодиодов матрицы, расположенные в каждой строке матрицы, объединены между собой и подключены к соответствующему выводу строк матрицы, катоды светодиодов матрицы, расположенные в каждом столбце матрицы, объединены между собой и подключены к соответствующему выводу столбцов матрицы, информационный вход индикатора соединен с группой старших разрядов адресного входа знакогенератора, выходы которого соединены с выводами столбцов матрицы, каждый вывод строк которой через соответствующий ключ соединен с первым выводом ограничивающего резистора, второй вывод которого подключен к плюсовой шине источника питания.
Недостатком пятого прототипа является его сложность из-за использования ограничивающего резистора, а также дополнительный расход электроэнергии на этом резисторе.
Техническая задача, решаемая группой изобретений - упрощение устройства и уменьшение расхода электроэнергии.
Указанная техническая задача (в первом варианте индикатора) решается благодаря тому, что в светодиодный индикатор, содержащий n (где n≥1 - число десятичных разрядов многоразрядного индикатора) семисегментных индикаторов на светодиодах с общим анодом, n информационных входов, являющихся информационными входами n дешифраторов из двоично-десятичного кода в семисегментный код, каждый выход которых соединен соответственно с катодами светодиодов соответствующих семисегментных индикаторов, выводы питания n дешифраторов из двоично-десятичного кода в семисегментный код объединены между собой и подключены к выходу «+» первого источника стабилизированного напряжения, входы «+» и «-» которого соединены через конденсатор и подключены соответственно к выводам «+» и «-» двухполупериодного диодного выпрямителя, выводы переменного напряжения которого через трансформатор подключены к питающей сети, дополнительно введены переменный резистор и второй источник стабилизированного напряжения, вход «+» которого подключен к выходу «+» первого источника стабилизированного напряжения, а выход «+» второго источника стабилизированного напряжения связан с общими анодами светодиодов n семисегментных индикаторов, выходы «+» и «-» второго источника стабилизированного напряжения связаны между собой через переменный резистор, подвижный вывод которого соединен с управляющим входом второго источника стабилизированного напряжения.
Указанная техническая задача (во втором варианте индикатора) решается благодаря тому, что в светодиодный индикатор, содержащий n (где n≥1 - число десятичных разрядов многоразрядного индикатора) семисегментных индикаторов на светодиодах с общим анодом, n информационных входов, являющихся информационными входами n дешифраторов из двоично-десятичного кода в семисегментный код, каждый выход которых соединен соответственно с катодами светодиодов соответствующих семисегментных индикаторов, выводы питания n дешифраторов из двоично-десятичного кода в семисегментный код объединены между собой и подключены к выходу «+» первого источника стабилизированного напряжения, входы «+» и «-» которого соединены через конденсатор и подключены соответственно к выводам «+» и «-» двухполупериодного диодного выпрямителя, выводы переменного напряжения которого через трансформатор подключены к питающей сети, дополнительно введены переменный резистор и второй источник стабилизированного напряжения, вход «+» которого подключен к выводу «+» двухполупериодного диодного выпрямителя, а выход «+» второго источника стабилизированного напряжения связан с общими анодами светодиодов n семисегментных индикаторов, выходы «+» и «-» второго источника стабилизированного напряжения связаны между собой через переменный резистор, подвижный вывод которого соединен с управляющим входом второго источника стабилизированного напряжения.
Указанная техническая задача (в третьем варианте индикатора) решается благодаря тому, что в светодиодный индикатор, содержащий n (где n≥1 - число десятичных разрядов многоразрядного индикатора) семисегментных индикаторов на светодиодах с общим анодом, n информационных входов, являющихся информационными входами n дешифраторов из двоично-десятичного кода в семисегментный код, каждый выход которых соединен соответственно с катодами светодиодов соответствующих семисегментных индикаторов, выводы питания n дешифраторов из двоично-десятичного кода в семисегментный код объединены между собой и подключены к выходу «+» первого источника стабилизированного напряжения, входы «+» и «-» которого соединены через первый конденсатор и подключены соответственно к выводам «+» и «-» первого двухполупериодного диодного выпрямителя, выводы переменного напряжения которого через первый трансформатор подключены к питающей сети, дополнительно введены второй трансформатор, второй двухполупериодный диодный выпрямитель, второй конденсатор, переменный резистор и второй источник стабилизированного напряжения, входы «+» и «-» которого соединены через второй конденсатор и подключены соответственно к выводам «+» и «-» второго двухполупериодного диодного выпрямителя, выводы переменного напряжения которого через второй трансформатор подключены к питающей сети, выход «+» второго источника стабилизированного напряжения связан с общими анодами светодиодов n семисегментных индикаторов, выходы «+» и «-» второго источника стабилизированного напряжения связаны между собой через переменный резистор, подвижный вывод которого соединен с управляющим входом второго источника стабилизированного напряжения.
Указанная техническая задача (в четвертом варианте индикатора) решается благодаря тому, что в светодиодный индикатор, содержащий n (где n≥1 - число десятичных разрядов многоразрядного индикатора) семисегментных индикаторов на светодиодах с общим катодом, связанным с общей шиной устройства, n информационных входов, являющихся информационными входами n дешифраторов из двоично-десятичного кода в семисегментный код, каждый выход которых соединен соответственно с анодами светодиодов соответствующих семисегментных индикаторов, источник стабилизированного напряжения, входы «+» и «-» которого соединены через конденсатор и подключены соответственно к выводам «+» и «-» двухполупериодного диодного выпрямителя, выводы переменного напряжения которого через трансформатор подключены к питающей сети, дополнительно введен переменный резистор, соединяющий выходы «+» и «-» источника стабилизированного напряжения, управляющий вход которого связан с подвижным выводом переменного резистора, вывод «+» источника стабилизированного напряжения соединен со входами питания n дешифраторов из двоично-десятичного кода в семисегментный код.
Указанная техническая задача (в пятом варианте индикатора) решается благодаря тому, что в светодиодный индикатор, содержащий n (где n≥1 - число десятичных разрядов многоразрядного индикатора) семисегментных индикаторов на светодиодах с общим катодом, связанным с общей шиной устройства, n информационных входов, являющихся информационными входами n дешифраторов из двоично-десятичного кода в семисегментный код, выводы питания которых объединены между собой и подключены к выходу «+» первого источника стабилизированного напряжения, входы «+» и «-» которого соединены через конденсатор и подключены соответственно к выводам «+» и «-» двухполупериодного диодного выпрямителя, выводы переменного напряжения которого через трансформатор подключены к питающей сети, дополнительно введены переменный резистор, второй источник стабилизированного напряжения и 7×n ключей, управляющие входы которых подключены соответственно к выходам n дешифраторов из двоично-десятичного кода в семисегментный код, выход «+» второго источника стабилизированного напряжения через ключи связан с анодами светодиодов n семисегментных индикаторов, выходы «+» и «-» второго источника стабилизированного напряжения связаны между собой через переменный резистор, подвижный вывод которого соединен с управляющим входом второго источника стабилизированного напряжения, вход «+» которого подключен к выводу «+» двухполупериодного диодного выпрямителя.
Указанная техническая задача (в шестом варианте индикатора) решается благодаря тому, что в светодиодный индикатор, содержащий n (где n≥1 - число десятичных разрядов многоразрядного индикатора) семисегментных индикаторов на светодиодах с общим катодом, связанным с общей шиной устройства, n информационных входов, являющихся информационными входами n дешифраторов из двоично-десятичного кода в семисегментный код, выводы питания которых объединены между собой и подключены к выходу «+» первого источника стабилизированного напряжения, входы «+» и «-» которого соединены через первый конденсатор и подключены соответственно к выводам «+» и «-» первого двухполупериодного диодного выпрямителя, выводы переменного напряжения которого через первый трансформатор подключены к питающей сети, дополнительно введены второй трансформатор, второй двухполупериодный диодный выпрямитель, второй конденсатор, 7×n ключей, переменный резистор и второй источник стабилизированного напряжения, входы «+» и «-» которого соединены через второй конденсатор и подключены соответственно к выводам «+» и «-» второго двухполупериодного диодного выпрямителя, выводы переменного напряжения которого через второй трансформатор подключены к питающей сети, выход «+» второго источника стабилизированного напряжения через ключи связан с анодами светодиодов n семисегментных индикаторов, выходы «+» и «-» второго источника стабилизированного напряжения связаны между собой через переменный резистор, подвижный вывод которого соединен с управляющим входом второго источника стабилизированного напряжения, управляющие входы 7×n ключей подключены соответственно к выходам n дешифраторов из двоично-десятичного кода в семисегментный код.
Указанная техническая задача (в седьмом варианте индикатора) решается благодаря тому, что в светодиодный индикатор, содержащий n (где n≥3 - число десятичных разрядов многоразрядного индикатора) семисегментных индикаторов на светодиодах с общим анодом, дешифратор из двоичного кода в унитарный, многоканальный коммутатор типа «4n в 4», n ключей, n×4 информационных входов, являющихся информационными входами многоканального коммутатора типа «4n в 4», выход которого соединен с информационным входом дешифратора из двоично-десятичного кода в семисегментный код, каждый выход которого соединен с соответствующими объединенными катодами светодиодов семисегментных индикаторов различных десятичных разрядов, последовательно соединенные тактовый генератор и двоичный счетчик, выход которого соединен с объединенными управляющим входом многоканального коммутатора и входом дешифратора из двоичного кода в унитарный, n выходов которого соединены соответственно с управляющими входами n ключей, выводы питания тактового генератора, двоичного счетчика, дешифратора из двоичного кода в унитарный, многоканального коммутатора типа «4n в 4» и дешифратора из двоично-десятичного кода в семисегментный код объединены между собой и подключены к выходу «+» первого источника стабилизированного напряжения, входы «+» и «-» которого соединены через конденсатор и подключены соответственно к выводам «+» и «-» двухполупериодного диодного выпрямителя, выводы переменного напряжения которого через трансформатор подключены к питающей сети, дополнительно введены переменный резистор и второй источник стабилизированного напряжения, вход «+» которого подключен к выходу «+» первого источника стабилизированного напряжения, а выходы «+» и «-» связаны между собой через переменный резистор, подвижный вывод которого соединен с управляющим входом второго источника стабилизированного напряжения, выход «+» которого через ключи соединен с общими анодами светодиодов каждого семисегментного индикатора.
Указанная техническая задача (в восьмом варианте индикатора) решается благодаря тому, что в светодиодный индикатор, содержащий n (где n≥3 - число десятичных разрядов многоразрядного индикатора) семисегментных индикаторов на светодиодах с общим анодом, дешифратор из двоичного кода в унитарный, многоканальный коммутатор типа «4n в 4», n ключей, n×4 информационных входов, являющихся информационными входами многоканального коммутатора типа «4n в 4», выход которого соединен с информационным входом дешифратора из двоично-десятичного кода в семисегментный код, каждый выход которого соединен с соответствующими объединенными катодами светодиодов семисегментных индикаторов различных десятичных разрядов, последовательно соединенные тактовый генератор и двоичный счетчик, выход которого соединен с объединенными управляющим входом многоканального коммутатора и входом дешифратора из двоичного кода в унитарный, n выходов которого соединены соответственно с управляющими входами n ключей, выводы питания тактового генератора, двоичного счетчика, дешифратора из двоичного кода в унитарный, многоканального коммутатора типа «4n в 4» и дешифратора из двоично-десятичного кода в семисегментный код объединены между собой и подключены к выходу «+» первого источника стабилизированного напряжения, входы «+» и «-» которого соединены через конденсатор и подключены соответственно к выводам «+» и «-» двухполупериодного диодного выпрямителя, выводы переменного напряжения которого через трансформатор подключены к питающей сети, дополнительно введены переменный резистор и второй источник стабилизированного напряжения, вход «+» которого подключен к выводу «+» двухполупериодного диодного выпрямителя, а выходы «+» и «-» второго источника стабилизированного напряжения связаны между собой через переменный резистор, подвижный вывод которого соединен с управляющим входом второго источника стабилизированного напряжения, выход «+» которого через соответствующий ключ соединен с общими анодами светодиодов каждого семисегментного индикатора.
Указанная техническая задача (в девятом варианте индикатора) решается благодаря тому, что в светодиодный индикатор, содержащий n (где n≥3 - число десятичных разрядов многоразрядного индикатора) ключей, дешифратор из двоичного кода в унитарный, многоканальный коммутатор типа «4n в 4», n семисегментных индикаторов на светодиодах с общим анодом, n×4 информационных входов, являющихся информационными входами многоканального коммутатора типа «4n в 4», выход которого соединен с информационным входом дешифратора из двоично-десятичного кода в семисегментный код, каждый выход которого соединен с соответствующими объединенными катодами светодиодов семисегментных индикаторов различных десятичных разрядов, последовательно соединенные тактовый генератор и двоичный счетчик, выход которого соединен с объединенными управляющим входом многоканального коммутатора и входом дешифратора из двоичного кода в унитарный, n выходов которого соединены соответственно с управляющими входами n ключей, выводы питания тактового генератора, двоичного счетчика, дешифратора из двоичного кода в унитарный, многоканального коммутатора типа «4n в 4» и дешифратора из двоично-десятичного кода в семисегментный код объединены между собой и подключены к выходу «+» первого источника стабилизированного напряжения, входы «+» и «-» которого соединены через первый конденсатор и подключены соответственно к выводам «+» и «-» первого двухполупериодного диодного выпрямителя, выводы переменного напряжения которого через первый трансформатор подключены к питающей сети, дополнительно введены второй трансформатор, второй двухполупериодный диодный выпрямитель, второй конденсатор, переменный резистор и второй источник стабилизированного напряжения, входы «+» и «-» которого соединены через второй конденсатор и подключены соответственно к выводам «+» и «-» второго двухполупериодного диодного выпрямителя, выводы переменного напряжения которого через второй трансформатор подключены к питающей сети, выходы «+» и «-» второго источника стабилизированного напряжения связаны между собой через переменный резистор, подвижный вывод которого соединен с управляющим входом второго источника стабилизированного напряжения, выход «+» которого через соответствующий ключ соединен с общими анодами светодиодов каждого семисегментного индикатора.
Указанная техническая задача (в десятом варианте индикатора) решается благодаря тому, что в светодиодный индикатор, содержащий n (где n≥3 - число десятичных разрядов многоразрядного индикатора) ключей разрядов, дешифратор из двоичного кода в унитарный, многоканальный коммутатор типа «4n в 4», n семисегментных индикаторов на светодиодах с общим анодом, n×4 информационных входов, являющихся информационными входами многоканального коммутатора типа «4n в 4», выход которого соединен с информационным входом дешифратора из двоично-десятичного кода в семисегментный код, последовательно соединенные тактовый генератор и двоичный счетчик, выход которого соединен с объединенными управляющим входом многоканального коммутатора и входом дешифратора из двоичного кода в унитарный, n выходов которого соединены соответственно с управляющими входами n ключей, выводы питания тактового генератора, двоичного счетчика, дешифратора из двоичного кода в унитарный, многоканального коммутатора типа «4n в 4» и дешифратора из двоично-десятичного кода в семисегментный код объединены между собой и подключены к выходу «+» первого источника стабилизированного напряжения, входы «+» и «-» которого соединены через первый конденсатор и подключены соответственно к выводам «+» и «-» первого двухполупериодного диодного выпрямителя, выводы переменного напряжения которого через первый трансформатор подключены к питающей сети, дополнительно введены семь ключей сегментов, семь элементов НЕ, второй трансформатор, второй двухполупериодный диодный выпрямитель, второй конденсатор, переменный резистор и второй источник стабилизированного напряжения, входы «+» и «-» которого соединены через второй конденсатор и подключены соответственно к выводам «+» и «-» второго двухполупериодного диодного выпрямителя, выводы переменного напряжения которого через второй трансформатор подключены к питающей сети, выходы «+» и «-» второго источника стабилизированного напряжения связаны между собой через переменный резистор, подвижный вывод которого соединен с управляющим входом второго источника стабилизированного напряжения, выход «+» которого через соответствующий ключ сегментов соединен с общими анодами светодиодов каждого семисегментного индикатора, выходы дешифратора из двоично-десятичного кода в семисегментный код через элементы НЕ соединены с управляющими входами ключей сегментов, через которые соответствующие объединенные катоды светодиодов семисегментных индикаторов различных десятичных разрядов соединены с общей шиной устройства.
Указанная техническая задача (в одиннадцатом варианте индикатора) решается благодаря тому, что в светодиодный индикатор, содержащий n (где n≥3 - число десятичных разрядов многоразрядного индикатора) ключей, дешифратор из двоичного кода в унитарный, многоканальный коммутатор типа «4n в 4», n семисегментных индикаторов на светодиодах с общим анодом, n×4 информационных входов, являющихся информационными входами многоканального коммутатора типа «4n в 4», выход которого соединен с информационным входом дешифратора из двоично-десятичного кода в семисегментный код, последовательно соединенные тактовый генератор и двоичный счетчик, выход которого соединен с объединенными управляющим входом многоканального коммутатора и входом дешифратора из двоичного кода в унитарный, n выходов которого соединены соответственно с управляющими входами n ключей, выводы питания тактового генератора, двоичного счетчика, дешифратора из двоичного кода в унитарный, многоканального коммутатора типа «4n в 4» и дешифратора из двоично-десятичного кода в семисегментный код объединены между собой и подключены к выходу «+» первого источника стабилизированного напряжения, входы «+» и «-» которого соединены через первый конденсатор и подключены соответственно к выводам «+» и «-» первого двухполупериодного диодного выпрямителя, выводы переменного напряжения которого через первый трансформатор подключены к питающей сети, дополнительно введены семь элементов НЕ, второй трансформатор, второй двухполупериодный диодный выпрямитель, второй конденсатор, переменный резистор и второй источник стабилизированного напряжения, входы «+» и «-» которого соединены через второй конденсатор и подключены соответственно к выводам «+» и «-» второго двухполупериодного диодного выпрямителя, выводы переменного напряжения которого через второй трансформатор подключены к питающей сети, выходы «+» и «-» второго источника стабилизированного напряжения связаны между собой через переменный резистор, подвижный вывод которого соединен с управляющим входом второго источника стабилизированного напряжения, выход «+» которого через соответствующий ключ соединен с общими анодами светодиодов каждого семисегментного индикатора, выходы дешифратора из двоично-десятичного кода в семисегментный код через элементы НЕ соединены с соответствующими объединенными катодами светодиодов семисегментных индикаторов различных десятичных разрядов.
Указанная техническая задача (в двенадцатом варианте индикатора) решается благодаря тому, что в светодиодный индикатор, содержащий n (где n≥3 - число десятичных разрядов многоразрядного индикатора) ключей, дешифратор из двоичного кода в унитарный, многоканальный коммутатор типа «4n в 4», n семисегментных индикаторов на светодиодах с общим катодом, соединенным через n ключей с общей шиной устройства, n×4 информационных входов, являющихся информационными входами многоканального коммутатора типа «4n в 4», выход которого соединен с информационным входом дешифратора из двоично-десятичного кода в семисегментный код, каждый выход которого соединен с соответствующими объединенными анодами светодиодов семисегментных индикаторов различных десятичных разрядов, последовательно соединенные тактовый генератор и двоичный счетчик, выход которого соединен с объединенными управляющим входом многоканального коммутатора и входом дешифратора из двоичного кода в унитарный, n выходов которого соединены соответственно с управляющими входами n ключей, выводы питания тактового генератора, двоичного счетчика, дешифратора из двоичного кода в унитарный и многоканального коммутатора типа «4n в 4» объединены между собой и подключены к выходу «+» первого источника стабилизированного напряжения, входы «+» и «-» которого соединены через конденсатор и подключены соответственно к выводам «+» и «-» двухполупериодного диодного выпрямителя, выводы переменного напряжения которого через трансформатор подключены к питающей сети, дополнительно введены переменный резистор и второй источник стабилизированного напряжения, вход «+» которого подключен к выходу «+» первого источника стабилизированного напряжения, а выходы «+» и «-» связаны между собой через переменный резистор, подвижный вывод которого соединен с управляющим входом второго источника стабилизированного напряжения, выход «+» которого соединен с выводом питания дешифратора из двоично-десятичного кода в семисегментный код.
Указанная техническая задача (в тринадцатом варианте индикатора) решается благодаря тому, что в светодиодный индикатор, содержащий n (где n≥3 - число десятичных разрядов многоразрядного индикатора) ключей разрядов, дешифратор из двоичного кода в унитарный, многоканальный коммутатор типа «4n в 4», n семисегментных индикаторов на светодиодах с общим катодом, соединенным через n ключей с общей шиной устройства, n×4 информационных входов, являющихся информационными входами многоканального коммутатора типа «4n в 4», выход которого соединен с информационным входом дешифратора из двоично-десятичного кода в семисегментный код, последовательно соединенные тактовый генератор и двоичный счетчик, выход которого соединен с объединенными управляющим входом многоканального коммутатора и входом дешифратора из двоичного кода в унитарный, n выходов которого соединены соответственно с управляющими входами n ключей, выводы питания тактового генератора, двоичного счетчика, дешифратора из двоичного кода в унитарный, многоканального коммутатора типа «4n в 4» и дешифратора из двоично-десятичного кода в семисегментный код объединены между собой и подключены к выходу «+» первого источника стабилизированного напряжения, входы «+» и «-» которого соединены через конденсатор и подключены соответственно к выводам «+» и «-» двухполупериодного диодного выпрямителя, выводы переменного напряжения которого через трансформатор подключены к питающей сети, дополнительно введены семь ключей сегментов, переменный резистор и второй источник стабилизированного напряжения, вход «+» которого подключен к выводу «+» двухполупериодного диодного выпрямителя, а выходы «+» и «-» связаны между собой через переменный резистор, подвижный вывод которого соединен с управляющим входом второго источника стабилизированного напряжения, выход «+» которого через семь ключей сегментов соединен с соответствующими объединенными анодами светодиодов семисегментных индикаторов различных десятичных разрядов, выходы дешифратора из двоично-десятичного кода в семисегментный код соединены с управляющими входами ключей сегментов.
Указанная техническая задача (в четырнадцатом варианте индикатора) решается благодаря тому, что в светодиодный индикатор, содержащий n (где n≥3 - число десятичных разрядов многоразрядного индикатора) ключей разрядов, дешифратор из двоичного кода в унитарный, многоканальный коммутатор типа «4n в 4», n семисегментных индикаторов на светодиодах с общим катодом, соединенным через n ключей с общей шиной устройства, n×4 информационных входов, являющихся информационными входами многоканального коммутатора типа «4n в 4», выход которого соединен с информационным входом дешифратора из двоично-десятичного кода в семисегментный код, последовательно соединенные тактовый генератор и двоичный счетчик, выход которого соединен с объединенными управляющим входом многоканального коммутатора и входом дешифратора из двоичного кода в унитарный, n выходов которого соединены соответственно с управляющими входами n ключей, выводы питания тактового генератора, двоичного счетчика, дешифратора из двоичного кода в унитарный, многоканального коммутатора типа «4n в 4» и дешифратора из двоично-десятичного кода в семисегментный код объединены между собой и подключены к выходу «+» первого источника стабилизированного напряжения, входы «+» и «-» которого соединены через первый конденсатор и подключены соответственно к выводам «+» и «-» первого двухполупериодного диодного выпрямителя, выводы переменного напряжения которого через первый трансформатор подключены к питающей сети, дополнительно введены семь ключей сегментов, второй трансформатор, второй двухполупериодный диодный выпрямитель, второй конденсатор, переменный резистор и второй источник стабилизированного напряжения, входы «+» и «-» которого соединены через второй конденсатор и подключены соответственно к выводам «+» и «-» второго двухполупериодного диодного выпрямителя, выводы переменного напряжения которого через второй трансформатор подключены к питающей сети, выходы «+» и «-» второго источника стабилизированного напряжения связаны между собой через переменный резистор, подвижный вывод которого соединен с управляющим входом второго источника стабилизированного напряжения, выход «+» которого через ключи сегментов соединен с соответствующими объединенными анодами светодиодов семисегментных индикаторов различных десятичных разрядов, выходы дешифратора из двоично-десятичного кода в семисегментный код соединены с управляющими входами ключей сегментов.
Указанная техническая задача (в пятнадцатом варианте индикатора) решается благодаря тому, что в светодиодный индикатор, содержащий матричный светодиодный индикатор с матрицей размером  светодиодов (где k - число строк,  - число столбцов), двоичный счетчик, дешифратор из двоичного кода в унитарный, k ключей, знакогенератор, тактовый генератор, выход которого соединен с тактовым входом двоичного счетчика, информационный выход которого соединен с объединенными группой младших разрядов адресного входа знакогенератора и входом дешифратора из двоичного кода в унитарный, k выходов которого соединены соответственно с управляющими входами k ключей, аноды светодиодов матрицы, расположенные в каждой строке матрицы, объединены между собой и подключены к соответствующему выводу строк матрицы, катоды светодиодов матрицы, расположенные в каждом столбце матрицы, объединены между собой и подключены к соответствующему выводу столбцов матрицы, информационный вход индикатора соединен с группой старших разрядов адресного входа знакогенератора, выходы знакогенератора соединены с выводами столбцов матрицы, выводы питания тактового генератора, двоичного счетчика, дешифратора из двоичного кода в унитарный и знакогенератора объединены между собой и подключены к выходу «+» первого источника стабилизированного напряжения, входы «+» и «-» которого соединены через конденсатор и подключены соответственно к выводам «+» и «-» двухполупериодного диодного выпрямителя, выводы переменного напряжения которого через трансформатор подключены к питающей сети, дополнительно введены переменный резистор и второй источник стабилизированного напряжения, вход «+» которого подключен к выходу «+» первого источника стабилизированного напряжения, а выходы «+» и «-» связаны между собой через переменный резистор, подвижный вывод которого соединен с управляющим входом второго источника стабилизированного напряжения, выход «+» которого через ключи соединен с выводами строк матрицы.
Указанная техническая задача (в шестнадцатом варианте индикатора) решается благодаря тому, что в светодиодный индикатор, содержащий матричный светодиодный индикатор с матрицей размером  светодиодов (где k - число строк,  - число столбцов), двоичный счетчик, дешифратор из двоичного кода в унитарный, k ключей, знакогенератор, тактовый генератор, выход которого соединен с тактовым входом двоичного счетчика, информационный выход которого соединен с объединенными группой младших разрядов адресного входа знакогенератора и входом дешифратора из двоичного кода в унитарный, k выходов которого соединены соответственно с управляющими входами k ключей, аноды светодиодов матрицы, расположенные в каждой строке матрицы, объединены между собой и подключены к соответствующему выводу строк матрицы, катоды светодиодов матрицы, расположенные в каждом столбце матрицы, объединены между собой и подключены к соответствующему выводу столбцов матрицы, информационный вход индикатора соединен с группой старших разрядов адресного входа знакогенератора, выходы знакогенератора соединены с выводами столбцов матрицы, выводы питания тактового генератора, двоичного счетчика, дешифратора из двоичного кода в унитарный и знакогенератора объединены между собой и подключены к выходу «+» первого источника стабилизированного напряжения, входы «+» и «-» которого соединены через конденсатор и подключены соответственно к выводам «+» и «-» двухполупериодного диодного выпрямителя, выводы переменного напряжения которого через трансформатор подключены к питающей сети, дополнительно введены переменный резистор и второй источник стабилизированного напряжения, вход «+» которого подключен к выводу «+» двухполупериодного диодного выпрямителя, а выходы «+» и «-» связаны между собой через переменный резистор, подвижный вывод которого соединен с управляющим входом второго источника стабилизированного напряжения, выход «+» которого через ключи соединен с выводами строк матрицы.
Указанная техническая задача (в семнадцатом варианте индикатора) решается благодаря тому, что в светодиодный индикатор, содержащий матричный светодиодный индикатор с матрицей размером  светодиодов (где k - число строк,  - число столбцов), двоичный счетчик, дешифратор из двоичного кода в унитарный, k ключей, знакогенератор, тактовый генератор, выход которого соединен с тактовым входом двоичного счетчика, информационный выход которого соединен с объединенными группой младших разрядов адресного входа знакогенератора и входом дешифратора из двоичного кода в унитарный, k выходов которого соединены соответственно с управляющими входами k ключей, аноды светодиодов матрицы, расположенные в каждой строке матрицы, объединены между собой и подключены к соответствующему выводу строк матрицы, катоды светодиодов матрицы, расположенные в каждом столбце матрицы, объединены между собой и подключены к соответствующему выводу столбцов матрицы, информационный вход индикатора соединен с группой старших разрядов адресного входа знакогенератора, выходы знакогенератора соединены с выводами столбцов матрицы, выводы питания тактового генератора, двоичного счетчика, дешифратора из двоичного кода в унитарный и знакогенератора объединены между собой и подключены к выходу «+» первого источника стабилизированного напряжения, входы «+» и «-» которого соединены через первый конденсатор и подключены соответственно к выводам «+» и «-» первого двухполупериодного диодного выпрямителя, выводы переменного напряжения которого через первый трансформатор подключены к питающей сети, дополнительно введены второй трансформатор, второй двухполупериодный диодный выпрямитель, второй конденсатор, переменный резистор и второй источник стабилизированного напряжения, входы «+» и «-» которого соединены через второй конденсатор и подключены соответственно к выводам «+» и «-» второго двухполупериодного диодного выпрямителя, выводы переменного напряжения которого через второй трансформатор подключены к питающей сети, выходы «+» и «-» второго источника стабилизированного напряжения связаны между собой через переменный резистор, подвижный вывод которого соединен с управляющим входом второго источника стабилизированного напряжения, выход «+» которого через ключи соединен с выводами строк матрицы.
Существенными отличиями предлагаемого индикатора в различных вариантах его реализации являются введение дополнительных элементов:
1) переменного резистора и второго источника стабилизированного напряжения;
2) переменного резистора и второго источника стабилизированного напряжения;
3) второго трансформатора, второго двухполупериодного диодного выпрямителя, второго конденсатора, переменного резистора и второго источника стабилизированного напряжения;
4) переменного резистора;
5) 7×n ключей, переменного резистора и второго источника стабилизированного напряжения;
6) второго трансформатора, второго двухполупериодного диодного выпрямителя, второго конденсатора, 7×n ключей, переменного резистора и второго источника стабилизированного напряжения;
7) переменного резистора и второго источника стабилизированного напряжения;
8) переменного резистора и второго источника стабилизированного напряжения;
9) второго трансформатора, второго двухполупериодного диодного выпрямителя, второго конденсатора, переменного резистора и второго источника стабилизированного напряжения;
10) второго трансформатора, второго двухполупериодного диодного выпрямителя, второго конденсатора, переменного резистора и второго источника стабилизированного напряжения, семи ключей сегментов, семи элементов НЕ;
11) второго трансформатора, второго двухполупериодного диодного выпрямителя, второго конденсатора, переменного резистора и второго источника стабилизированного напряжения, семи элементов НЕ;
12) переменного резистора и второго источника стабилизированного напряжения;
13) семи ключей сегментов, переменного резистора и второго источника стабилизированного напряжения;
14) семи ключей сегментов, второго трансформатора, второго двухполупериодного диодного выпрямителя, второго конденсатора, переменного резистора и второго источника стабилизированного напряжения;
15) переменного резистора и второго источника стабилизированного напряжения;
16) переменного резистора и второго источника стабилизированного напряжения;
17) второго трансформатора, второго двухполупериодного диодного выпрямителя, второго конденсатора, переменного резистора и второго источника стабилизированного напряжения.
Существенными отличиями предлагаемого индикатора в различных вариантах его реализации являются организация его новой структуры и введение новых связей между элементами, а также исключение ограничивающего резистора из схем. Указанные существенные отличия обеспечивают достижение положительного эффекта - упрощение устройства и снижение расхода электроэнергии.
Схемы различных вариантов реализации индикатора представлены, соответственно, на фиг. 1 - первого варианта, на фиг. 2 - второго варианта, на фиг. 3 - третьего варианта, на фиг. 4 - четвертого варианта, на фиг. 5 - пятого варианта, на фиг. 6 - шестого варианта, на фиг. 7 - седьмого варианта, на фиг. 8 - восьмого варианта, на фиг. 9 - девятого варианта, на фиг. 10 - десятого варианта, на фиг. 11 - одиннадцатого варианта, на фиг. 12 - двенадцатого варианта, на фиг. 13 - тринадцатого варианта, на фиг. 14 - четырнадцатого варианта, на фиг. 15 - пятнадцатого варианта, на фиг. 16 - шестнадцатого варианта, на фиг. 17 - семнадцатого варианта.
Схема первого варианта реализации индикатора (фиг. 1) содержит трансформатор 1, двухполупериодный диодный выпрямитель 2, конденсатор 3, первый 4 и второй 5 источники стабилизированного напряжения, n (где n≥1 - число десятичных разрядов многоразрядного индикатора) семисегментных индикаторов 6-7 на светодиодах 8 с общим анодом, n информационных входов 9-10, являющихся информационными входами n дешифраторов 11-12 из двоично-десятичного кода в семисегментный код, переменный резистор 13, каждый выход n дешифраторов 11-12 из двоично-десятичного кода в семисегментный код соединен соответственно с катодами светодиодов 8 соответствующих семисегментных индикаторов 6-7, выводы питания n дешифраторов 11-12 из двоично-десятичного кода в семисегментный код объединены между собой и подключены к выходу «+» первого источника 4 стабилизированного напряжения, входы «+» и «-» которого соединены через конденсатор 3 и подключены соответственно к выводам «+» и «-» двухполупериодного диодного выпрямителя 2, выводы переменного напряжения которого через трансформатор 1 подключены к питающей сети, вход «+» второго источника 5 стабилизированного напряжения подключен к выходу «+» первого источника 4 стабилизированного напряжения, а выход «+» второго источника 5 стабилизированного напряжения связан с общими анодами светодиодов 8 n семисегментных индикаторов 6-7, выходы «+» и «-» второго источника 5 стабилизированного напряжения связаны между собой через переменный резистор 13, подвижный вывод которого соединен с управляющим входом второго источника 5 стабилизированного напряжения.
Схема второго варианта реализации индикатора (фиг. 2) содержит трансформатор 14, двухполупериодный диодный выпрямитель 15, конденсатор 16, первый 17 и второй 18 источники стабилизированного напряжения, n (где n≥1 - число десятичных разрядов многоразрядного индикатора) семисегментных индикаторов 19-20 на светодиодах 21 с общим анодом, n информационных входов 22-23, являющихся информационными входами n дешифраторов 24-25 из двоично-десятичного кода в семисегментный код, переменный резистор 26, каждый выход n дешифраторов 24-25 из двоично-десятичного кода в семисегментный код соединен соответственно с катодами светодиодов 21 соответствующих семисегментных индикаторов 19-20, выводы питания n дешифраторов 24-25 из двоично-десятичного кода в семисегментный код объединены между собой и подключены к выходу «+» первого источника 17 стабилизированного напряжения, входы «+» и «-» которого соединены через конденсатор 16 и подключены соответственно к выводам «+» и «-» двухполупериодного диодного выпрямителя 15, выводы переменного напряжения которого через трансформатор 14 подключены к питающей сети, вход «+» второго источника 18 стабилизированного напряжения подключен к выводу «+» двухполупериодного диодного выпрямителя 15, а выход «+» второго источника 18 стабилизированного напряжения связан с общими анодами светодиодов 21 n семисегментных индикаторов 19-20, выходы «+» и «-» второго источника 18 стабилизированного напряжения связаны между собой через переменный резистор 26, подвижный вывод которого соединен с управляющим входом второго источника 18 стабилизированного напряжения.
Схема третьего варианта реализации индикатора (фиг. 3) содержит первый 27 и второй 28 трансформаторы, первый 29 и второй 30 двухполупериодные диодные выпрямители, первый 31 и второй 32 конденсаторы, первый 33 и второй 34 источники стабилизированного напряжения, переменный резистор 35, n (где n≥1 - число десятичных разрядов многоразрядного индикатора) семисегментных индикаторов 36-37 на светодиодах 38 с общим анодом, n информационных входов 39-40, являющихся информационными входами n дешифраторов 41-42 из двоично-десятичного кода в семисегментный код, каждый выход которых соединен соответственно с катодами светодиодов 38 соответствующих семисегментных индикаторов 36-37, выводы питания n дешифраторов 41-42 из двоично-десятичного кода в семисегментный код объединены между собой и подключены к выходу «+» первого источника 33 стабилизированного напряжения, входы «+» и «-» которого соединены через первый конденсатор 31 и подключены соответственно к выводам «+» и «-» первого двухполупериодного диодного выпрямителя 29, выводы переменного напряжения которого через первый трансформатор 27 подключены к питающей сети, входы «+» и «-» второго источника 34 стабилизированного напряжения соединены через второй конденсатор 32 и подключены соответственно к выводам «+» и «-» второго двухполупериодного диодного выпрямителя 30, выводы переменного напряжения которого через второй трансформатор 32 подключены к питающей сети, выход «+» второго источника 34 стабилизированного напряжения связан с общими анодами светодиодов 38 n семисегментных индикаторов 36-37, выходы «+» и «-» второго источника 34 стабилизированного напряжения связаны между собой через переменный резистор 35, подвижный вывод которого соединен с управляющим входом второго источника 34 стабилизированного напряжения.
Схема четвертого варианта реализации индикатора (фиг. 4) содержит трансформатор 43, двухполупериодный диодный выпрямитель 44, конденсатор 45, источник 46 стабилизированного напряжения, переменный резистор 47, n (где n≥1 - число десятичных разрядов многоразрядного индикатора) семисегментных индикаторов 48-49 на светодиодах 50 с общим катодом, связанным с общей шиной устройства, n информационных входов 51-52, являющихся информационными входами n дешифраторов 53-54 из двоично-десятичного кода в семисегментный код, каждый выход которых соединен соответственно с анодами светодиодов 50 соответствующих семисегментных индикаторов 48-49, выводы питания n дешифраторов 53-54 из двоично-десятичного кода в семисегментный код объединены между собой и подключены к выходу «+» источника 46 стабилизированного напряжения, входы «+» и «-» которого соединены через конденсатор 45 и подключены соответственно к выводам «+» и «-» двухполупериодного диодного выпрямителя 44, выводы переменного напряжения которого через трансформатор 43 подключены к питающей сети, выходы «+» и «-» источника 46 стабилизированного напряжения связаны между собой через переменный резистор 47, подвижный вывод которого соединен с управляющим входом источника 46 стабилизированного напряжения.
Схема пятого варианта реализации индикатора (фиг. 5) содержит трансформатор 55, двухполупериодный диодный выпрямитель 56, конденсатор 57, первый 58 и второй 59 источники стабилизированного напряжения, переменный резистор 60, n (где n≥1 - число десятичных разрядов многоразрядного индикатора) семисегментных индикаторов 61-62 на светодиодах 63 с общим катодом, связанным с общей шиной устройства, n информационных входов 64-65, являющихся информационными входами n дешифраторов 66-67 из двоично-десятичного кода в семисегментный код, 7×n ключей 68, управляющие входы которых подключены соответственно к выходам n дешифраторов 66-67 из двоично-десятичного кода в семисегментный код, выводы питания которых объединены между собой и подключены к выходу «+» первого источника 58 стабилизированного напряжения, входы «+» и «-» которого соединены через конденсатор 57 и подключены соответственно к выводам «+» и «-» двухполупериодного диодного выпрямителя 56, выводы переменного напряжения которого через трансформатор 55 подключены к питающей сети, выход «+» второго источника 59 стабилизированного напряжения через ключи 68 связан с анодами светодиодов 63 n семисегментных индикаторов 66-67, выходы «+» и «-» второго источника 59 стабилизированного напряжения связаны между собой через переменный резистор 60, подвижный вывод которого соединен с управляющим входом второго источника 59 стабилизированного напряжения, вход «+» которого подключен к выводу «+» двухполупериодного диодного выпрямителя 56.
Схема шестого варианта реализации индикатора (фиг. 6) содержит первый 69 и второй 70 трансформаторы, первый 71 и второй 72 двухполупериодные диодные выпрямители, первый 73 и второй 74 конденсаторы, первый 75 и второй 76 источники стабилизированного напряжения, переменный резистор 77, n (где n≥1 - число десятичных разрядов многоразрядного индикатора) семисегментных индикаторов 78-79 на светодиодах 80 с общим катодом, связанным с общей шиной устройства, n информационных входов 81-82, являющихся информационными входами n дешифраторов 83-84 из двоично-десятичного кода в семисегментный код, 7×n ключей 85, управляющие входы которых подключены соответственно к выходам n дешифраторов 83-84 из двоично-десятичного кода в семисегментный код, выводы питания которых объединены между собой и подключены к выходу «+» первого источника 75 стабилизированного напряжения, входы «+» и «-» которого соединены через первый конденсатор 73 и подключены соответственно к выводам «+» и «-» двухполупериодного диодного выпрямителя 71, выводы переменного напряжения которого через первый трансформатор 69 подключены к питающей сети, входы «+» и «-» второго источника 76 стабилизированного напряжения соединены через второй конденсатор 74 и подключены соответственно к выводам «+» и «-» второго двухполупериодного диодного выпрямителя 72, выводы переменного напряжения которого через второй трансформатор 70 подключены к питающей сети, выходы «+» и «-» второго источника 76 стабилизированного напряжения связаны между собой через переменный резистор 77, подвижный вывод которого соединен с управляющим входом второго источника 76 стабилизированного напряжения, выход «+» которого через ключи 85 связан с анодами светодиодов 80 n семисегментных индикаторов 78-79.
Схема седьмого варианта реализации индикатора (фиг. 7) содержит трансформатор 86, двухполупериодный диодный выпрямитель 87, конденсатор 88, первый 89 и второй 90 источники стабилизированного напряжения, переменный резистор 91, n (где n≥3 - число десятичных разрядов многоразрядного индикатора) ключей 92-93, n семисегментных индикаторов 94-95 на светодиодах 96 с общим анодом, последовательно соединенные тактовый генератор 97 и двоичный счетчик 98, дешифратор 99 из двоичного кода в унитарный, n×4 информационных входов 100-101, являющихся информационными входами многоканального коммутатора 102 типа «4n в 4», выход которого соединен с информационным входом дешифратора 103 из двоично-десятичного кода в семисегментный код, каждый выход которого соединен с соответствующими объединенными катодами светодиодов 96 семисегментных индикаторов 94-95 различных десятичных разрядов, выход двоичного счетчика 98 соединен с объединенными управляющим входом многоканального коммутатора 102 и входом дешифратора 99 из двоичного кода в унитарный, n выходов которого соединены соответственно с управляющими входами n ключей 92-93, выводы питания тактового генератора 97, двоичного счетчика 98, дешифратора 99 из двоичного кода в унитарный, многоканального коммутатора 102 типа «4n в 4» и дешифратора 103 из двоично-десятичного кода в семисегментный код объединены между собой и подключены к выходу «+» первого источника 89 стабилизированного напряжения, входы «+» и «-» которого соединены через конденсатор 88 и подключены соответственно к выводам «+» и «-» двухполупериодного диодного выпрямителя 87, выводы переменного напряжения которого через трансформатор 86 подключены к питающей сети, вход «+» второго источника 90 стабилизированного напряжения подключен к выходу «+» первого источника 89 стабилизированного напряжения, а выходы «+» и «-» связаны между собой через переменный резистор 91, подвижный вывод которого соединен с управляющим входом второго источника 90 стабилизированного напряжения, выход «+» которого через ключи 92-93 соединен с общими анодами светодиодов 96 каждого семисегментного индикатора 94-95.
Схема восьмого варианта реализации индикатора (фиг. 8) содержит трансформатор 104, двухполупериодный диодный выпрямитель 105, конденсатор 106, первый 107 и второй 108 источники стабилизированного напряжения, переменный резистор 109, n (где n≥3 - число десятичных разрядов многоразрядного индикатора) ключей 110-111, n семисегментных индикаторов 112-113 на светодиодах 114 с общим анодом, последовательно соединенные тактовый генератор 115 и двоичный счетчик 116, дешифратор 117 из двоичного кода в унитарный, n×4 информационных входов 118-119, являющихся информационными входами многоканального коммутатора 120 типа «4n в 4», выход которого соединен с информационным входом дешифратора 121 из двоично-десятичного кода в семисегментный код, каждый выход которого соединен с соответствующими объединенными катодами светодиодов 114 семисегментных индикаторов 112-113 различных десятичных разрядов, выход двоичного счетчика 116 соединен с объединенными управляющим входом многоканального коммутатора 120 и входом дешифратора 117 из двоичного кода в унитарный, n выходов которого соединены соответственно с управляющими входами n ключей 110-111, выводы питания тактового генератора 115, двоичного счетчика 116, дешифратора 117 из двоичного кода в унитарный, многоканального коммутатора 120 типа «4n в 4» и дешифратора 121 из двоично-десятичного кода в семисегментный код объединены между собой и подключены к выходу «+» первого источника 107 стабилизированного напряжения, входы «+» и «-» которого соединены через конденсатор 106 и подключены соответственно к выводам «+» и «-» двухполупериодного диодного выпрямителя 105, выводы переменного напряжения которого через трансформатор 104 подключены к питающей сети, вход «+» второго источника 108 стабилизированного напряжения подключен к выводу «+» двухполупериодного диодного выпрямителя 105, а выходы «+» и «-» связаны между собой через переменный резистор 109, подвижный вывод которого соединен с управляющим входом второго источника 108 стабилизированного напряжения, выход «+» которого через ключи 110-111 соединен с общими анодами светодиодов 114 каждого семисегментного индикатора 112-113.
Схема девятого варианта реализации индикатора (фиг. 9) содержит первый 122 и второй 123 трансформаторы, первый 124 и второй 125 двухполупериодные диодные выпрямители, первый 126 и второй 127 конденсаторы, первый 128 и второй 129 источники стабилизированного напряжения, переменный резистор 130, n (где n≥3 - число десятичных разрядов многоразрядного индикатора) ключей 131-132, n семисегментных индикаторов 133-134 на светодиодах 135 с общим анодом, последовательно соединенные тактовый генератор 136 и двоичный счетчик 137, дешифратор 138 из двоичного кода в унитарный, n×4 информационных входов 139-140, являющихся информационными входами многоканального коммутатора 141 типа «4n в 4», выход которого соединен с информационным входом дешифратора 142 из двоично-десятичного кода в семисегментный код, каждый выход которого соединен с соответствующими объединенными катодами светодиодов 135 семисегментных индикаторов 133-134 различных десятичных разрядов, выход двоичного счетчика 137 соединен с объединенными управляющим входом многоканального коммутатора 141 и входом дешифратора 138 из двоичного кода в унитарный, n выходов которого соединены соответственно с управляющими входами n ключей 131-132, выводы питания тактового генератора 136, двоичного счетчика 137, дешифратора 138 из двоичного кода в унитарный, многоканального коммутатора 141 типа «4n в 4» и дешифратора 142 из двоично-десятичного кода в семисегментный код объединены между собой и подключены к выходу «+» первого источника 128 стабилизированного напряжения, входы «+» и «-» которого соединены через первый конденсатор 126 и подключены соответственно к выводам «+» и «-» первого двухполупериодного диодного выпрямителя 124, выводы переменного напряжения которого через первый трансформатор 122 подключены к питающей сети, входы «+» и «-» второго источника стабилизированного напряжения 129 соединены через второй конденсатор 127 и подключены соответственно к выводам «+» и «-» второго двухполупериодного диодного выпрямителя 125, выводы переменного напряжения которого через второй трансформатор 123 подключены к питающей сети, выходы «+» и «-» второго источника 123 стабилизированного напряжения связаны между собой через переменный резистор 130, подвижный вывод которого соединен с управляющим входом второго источника 129 стабилизированного напряжения, выход «+» которого через ключи 131-132 соединен с общими анодами светодиодов 135 каждого семисегментного индикатора 133-134.
Схема десятого варианта реализации индикатора (фиг. 10) содержит первый 143 и второй 144 трансформаторы, первый 145 и второй 146 двухполупериодные диодные выпрямители, первый 147 и второй 148 конденсаторы, первый 149 и второй 150 источники стабилизированного напряжения, переменный резистор 151, n (где n≥3 - число десятичных разрядов многоразрядного индикатора) ключей 152-153 разрядов, семь ключей 154 сегментов, семь элементов НЕ 155, n семисегментных индикаторов 156-157 на светодиодах 158 с общим анодом, последовательно соединенные тактовый генератор 159 и двоичный счетчик 160, дешифратор 161 из двоичного кода в унитарный, n×4 информационных входов 162-163, являющихся информационными входами многоканального коммутатора 164 типа «4n в 4», выход которого соединен с информационным входом дешифратора 165 из двоично-десятичного кода в семисегментный код, выходы которого через элементы НЕ 155 соединены с управляющими входами ключей 154 сегментов, соответствующие объединенные катоды светодиодов 158 семисегментных индикаторов 156-157 различных десятичных разрядов через соответствующие ключи 154 сегментов соединены с общей шиной устройства, выход двоичного счетчика 160 соединен с объединенными управляющим входом многоканального коммутатора 164 и входом дешифратора 161 из двоичного кода в унитарный, n выходов которого соединены соответственно с управляющими входами n ключей 152-153 разрядов, выводы питания тактового генератора 159, двоичного счетчика 160, дешифратора 161 из двоичного кода в унитарный, многоканального коммутатора 164 типа «4n в 4» и дешифратора 165 из двоично-десятичного кода в семисегментный код объединены между собой и подключены к выходу «+» первого источника 149 стабилизированного напряжения, входы «+» и «-» которого соединены через первый конденсатор 147 и подключены соответственно к выводам «+» и «-» первого двухполупериодного диодного выпрямителя 145, выводы переменного напряжения которого через первый трансформатор 143 подключены к питающей сети, входы «+» и «-» второго источника стабилизированного напряжения 150 соединены через второй конденсатор 148 и подключены соответственно к выводам «+» и «-» второго двухполупериодного диодного выпрямителя 146, выводы переменного напряжения которого через второй трансформатор 144 подключены к питающей сети, выходы «+» и «-» второго источника 150 стабилизированного напряжения связаны между собой через переменный резистор 151, подвижный вывод которого соединен с управляющим входом второго источника 150 стабилизированного напряжения, выход «+» которого через ключи 152-153 разрядов соединен с общими анодами светодиодов 158 каждого семисегментного индикатора 156-157.
Схема одиннадцатого варианта реализации индикатора (фиг. 11) содержит первый 166 и второй 167 трансформаторы, первый 168 и второй 169 двухполупериодные диодные выпрямители, первый 170 и второй 171 конденсаторы, первый 172 и второй 173 источники стабилизированного напряжения, переменный резистор 174, n (где n≥3 - число десятичных разрядов многоразрядного индикатора) ключей 175-176, n семисегментных индикаторов 177-178 на светодиодах 179 с общим анодом, семь элементов НЕ 180, последовательно соединенные тактовый генератор 181 и двоичный счетчик 182, дешифратор 183 из двоичного кода в унитарный, n×4 информационных входов 184-185, являющихся информационными входами многоканального коммутатора 186 типа «4n в 4», выход которого соединен с информационным входом дешифратора 187 из двоично-десятичного кода в семисегментный код, выходы которого через элементы НЕ 180 соединены с соответствующими объединенными катодами светодиодов 179 семисегментных индикаторов 177-178 различных десятичных разрядов, выход двоичного счетчика 182 соединен с объединенными управляющим входом многоканального коммутатора 186 и входом дешифратора 183 из двоичного кода в унитарный, n выходов которого соединены соответственно с управляющими входами n ключей 175-176, выводы питания тактового генератора 181, двоичного счетчика 182, дешифратора 183 из двоичного кода в унитарный, многоканального коммутатора 186 типа «4n в 4» и дешифратора 187 из двоично-десятичного кода в семисегментный код объединены между собой и подключены к выходу «+» первого источника 172 стабилизированного напряжения, входы «+» и «-» которого соединены через первый конденсатор 170 и подключены соответственно к выводам «+» и «-» первого двухполупериодного диодного выпрямителя 168, выводы переменного напряжения которого через первый трансформатор 166 подключены к питающей сети, входы «+» и «-» второго источника стабилизированного напряжения 173 соединены через второй конденсатор 171 и подключены соответственно к выводам «+» и «-» второго двухполупериодного диодного выпрямителя 169, выводы переменного напряжения которого через второй трансформатор 167 подключены к питающей сети, выходы «+» и «-» второго источника 173 стабилизированного напряжения связаны между собой через переменный резистор 174, подвижный вывод которого соединен с управляющим входом второго источника 173 стабилизированного напряжения, выход «+» которого через ключи 175-176 соединен с общими анодами светодиодов 179 каждого семисегментного индикатора 177-178.
Схема двенадцатого варианта реализации индикатора (фиг. 12) содержит трансформатор 188, двухполупериодный диодный выпрямитель 189, конденсатор 190, первый 191 и второй 192 источники стабилизированного напряжения, переменный резистор 193, n (где n≥3 - число десятичных разрядов многоразрядного индикатора) ключей 194-195, n семисегментных индикаторов 196-197 на светодиодах 198 с общим катодом, связанным через ключи 194-195 с общей шиной устройства, последовательно соединенные тактовый генератор 199 и двоичный счетчик 200, дешифратор 201 из двоичного кода в унитарный, n×4 информационных входов 202-203, являющихся информационными входами многоканального коммутатора 204 типа «4n в 4», выход которого соединен с информационным входом дешифратора 205 из двоично-десятичного кода в семисегментный код, каждый выход которого соединен с соответствующими объединенными анодами светодиодов 198 семисегментных индикаторов 196-197 различных десятичных разрядов, выход двоичного счетчика 200 соединен с объединенными управляющим входом многоканального коммутатора 204 и входом дешифратора 201 из двоичного кода в унитарный, n выходов которого соединены соответственно с управляющими входами n ключей 194-195, выводы питания тактового генератора 199, двоичного счетчика 200, дешифратора 201 из двоичного кода в унитарный и многоканального коммутатора 204 типа «4n в 4» объединены между собой и подключены к выходу «+» первого источника 191 стабилизированного напряжения, входы «+» и «-» которого соединены через конденсатор 190 и подключены соответственно к выводам «+» и «-» двухполупериодного диодного выпрямителя 189, выводы переменного напряжения которого через трансформатор 188 подключены к питающей сети, вход «+» второго источника 192 стабилизированного напряжения подключен к выходу «+» первого источника 191 стабилизированного напряжения, а выходы «+» и «-» связаны между собой через переменный резистор 193, подвижный вывод которого соединен с управляющим входом второго источника 192 стабилизированного напряжения, выход «+» которого соединен с выводом питания дешифратора 205 из двоично-десятичного кода в семисегментный код.
Схема тринадцатого варианта реализации индикатора (фиг. 13) содержит трансформатор 206, двухполупериодный диодный выпрямитель 207, конденсатор 208, первый 209 и второй 210 источники стабилизированного напряжения, переменный резистор 211, n (где n≥3 - число десятичных разрядов многоразрядного индикатора) ключей 212-213 разрядов, семь ключей 214 сегментов, n семисегментных индикаторов 215-216 на светодиодах 217 с общим катодом, связанным через ключи 212-213 разрядов с общей шиной устройства, последовательно соединенные тактовый генератор 218 и двоичный счетчик 219, дешифратор 220 из двоичного кода в унитарный, n×4 информационных входов 221-222, являющихся информационными входами многоканального коммутатора 223 типа «4n в 4», выход которого соединен с информационным входом дешифратора 224 из двоично-десятичного кода в семисегментный код, выходы которого соединены с управляющими входами ключей 214 сегментов, выход двоичного счетчика 219 соединен с объединенными управляющим входом многоканального коммутатора 223 и входом дешифратора 220 из двоичного кода в унитарный, n выходов которого соединены соответственно с управляющими входами n ключей 212-213 разрядов, выводы питания тактового генератора 218, двоичного счетчика 219, дешифратора 220 из двоичного кода в унитарный, многоканального коммутатора 223 типа «4n в 4» и дешифратора 224 из двоично-десятичного кода в семисегментный код объединены между собой и подключены к выходу «+» первого источника 209 стабилизированного напряжения, входы «+» и «-» которого соединены через конденсатор 208 и подключены соответственно к выводам «+» и «-» первого двухполупериодного диодного выпрямителя 207, выводы переменного напряжения которого через трансформатор 206 подключены к питающей сети, вход «+» второго источника стабилизированного напряжения 210 подключен к выводу «+» двухполупериодного диодного выпрямителя 207, выходы «+» и «-» второго источника 210 стабилизированного напряжения связаны между собой через переменный резистор 211, подвижный вывод которого соединен с управляющим входом второго источника 210 стабилизированного напряжения, выход «+» которого через ключи 214 сегментов соединен с соответствующими объединенными анодами светодиодов 217 семисегментных индикаторов 215-216 различных десятичных разрядов.
Схема четырнадцатого варианта реализации индикатора (фиг. 14) содержит первый 225 и второй 226 трансформаторы, первый 227 и второй 228 двухполупериодные диодные выпрямители, первый 229 и второй 230 конденсаторы, первый 231 и второй 232 источники стабилизированного напряжения, переменный резистор 233, n (где n≥3 - число десятичных разрядов многоразрядного индикатора) ключей 234-235 разрядов, семь ключей 236 сегментов, n семисегментных индикаторов 237-238 на светодиодах 239 с общим катодом, связанным через ключи 234-235 разрядов с общей шиной устройства, последовательно соединенные тактовый генератор 240 и двоичный счетчик 241, дешифратор 242 из двоичного кода в унитарный, n×4 информационных входов 243-244, являющихся информационными входами многоканального коммутатора 245 типа «4n в 4», выход которого соединен с информационным входом дешифратора 246 из двоично-десятичного кода в семисегментный код, выходы которого соединены с управляющими входами ключей 236 сегментов, выход двоичного счетчика 241 соединен с объединенными управляющим входом многоканального коммутатора 245 и входом дешифратора 242 из двоичного кода в унитарный, n выходов которого соединены соответственно с управляющими входами n ключей 234-235 разрядов, выводы питания тактового генератора 240, двоичного счетчика 241, дешифратора 242 из двоичного кода в унитарный, многоканального коммутатора 245 типа «4n в 4» и дешифратора 246 из двоично-десятичного кода в семисегментный код объединены между собой и подключены к выходу «+» первого источника 231 стабилизированного напряжения, входы «+» и «-» которого соединены через первый конденсатор 229 и подключены соответственно к выводам «+» и «-» первого двухполупериодного диодного выпрямителя 227, выводы переменного напряжения которого через первый трансформатор 225 подключены к питающей сети, входы «+» и «-» второго источника 232 стабилизированного напряжения соединены через второй конденсатор 230 и подключены соответственно к выводам «+» и «-» второго двухполупериодного диодного выпрямителя 228, выводы переменного напряжения которого через второй трансформатор 226 подключены к питающей сети, выходы «+» и «-» второго источника 232 стабилизированного напряжения связаны между собой через переменный резистор 233, подвижный вывод которого соединен с управляющим входом второго источника 232 стабилизированного напряжения, выход «+» которого через ключи 236 сегментов соединен с соответствующими объединенными анодами светодиодов 239 семисегментных индикаторов 237-238 различных десятичных разрядов.
Схема пятнадцатого варианта реализации индикатора (фиг. 15) содержит трансформатор 247, двухполупериодный диодный выпрямитель 248, конденсатор 249, первый 250 и второй 251 источники стабилизированного напряжения, переменный резистор 252, матричный светодиодный индикатор 253 с матрицей размером  светодиодов 254 (где k - число строк,  - число столбцов), последовательно соединенные тактовый генератор 255 и двоичный счетчик 256, дешифратор 257 из двоичного кода в унитарный, k ключей 258-261, знакогенератор 262, выход двоичного счетчика 256 соединен с объединенными группой младших разрядов адресного входа знакогенератора 262 и входом дешифратора 257 из двоичного кода в унитарный, k выходов которого соединены соответственно с управляющими входами k ключей 258-261, аноды светодиодов 254 матрицы 253, расположенных в каждой строке матрицы 253, объединены между собой и подключены к соответствующему выводу строк матрицы 253, катоды светодиодов 254 матрицы 253, расположенных в каждом столбце матрицы 253, объединены между собой и подключены к соответствующему выводу столбцов матрицы 253, информационный вход 263 индикатора соединен с группой старших разрядов адресного входа знакогенератора 262, выходы которого соединены с выводами столбцов матрицы 253, выводы питания тактового генератора 255, двоичного счетчика 256, дешифратора 257 из двоичного кода в унитарный и знакогенератора 262 объединены между собой и подключены к выходу «+» первого источника 250 стабилизированного напряжения, входы «+» и «-» которого соединены через конденсатор 249 и подключены соответственно к выводам «+» и «-» двухполупериодного диодного выпрямителя 248, выводы переменного напряжения которого через трансформатор 247 подключены к питающей сети, вход «+» второго источника 251 стабилизированного напряжения подключен к выходу «+» первого источника 250 стабилизированного напряжения, а выходы «+» и «-» связаны между собой через переменный резистор 252, подвижный вывод которого соединен с управляющим входом второго источника 251 стабилизированного напряжения, выход «+» которого через ключи 258-261 соединен с выводами строк матрицы 253.
Схема шестнадцатого варианта реализации индикатора (фиг. 16) содержит трансформатор 264, двухполупериодный диодный выпрямитель 265, конденсатор 266, первый 267 и второй 268 источники стабилизированного напряжения, переменный резистор 269, матричный светодиодный индикатор 270 с матрицей размером  светодиодов 271 (где k - число строк,  - число столбцов), последовательно соединенные тактовый генератор 272 и двоичный счетчик 273, дешифратор 274 из двоичного кода в унитарный, k ключей 275-278, знакогенератор 279, выход двоичного счетчика 273 соединен с объединенными группой младших разрядов адресного входа знакогенератора 279 и входом дешифратора 274 из двоичного кода в унитарный, k выходов которого соединены соответственно с управляющими входами k ключей 275-278, аноды светодиодов 271 матрицы 270, расположенных в каждой строке матрицы 270, объединены между собой и подключены к соответствующему выводу строк матрицы 270, катоды светодиодов 271 матрицы 270, расположенных в каждом столбце матрицы 270, объединены между собой и подключены к соответствующему выводу столбцов матрицы 270, информационный вход 280 индикатора соединен с группой старших разрядов адресного входа знакогенератора 279, выходы которого соединены с выводами столбцов матрицы 270, выводы питания тактового генератора 272, двоичного счетчика 273, дешифратора 274 из двоичного кода в унитарный и знакогенератора 279 объединены между собой и подключены к выходу «+» первого источника 267 стабилизированного напряжения, входы «+» и «-» которого соединены через конденсатор 266 и подключены соответственно к выводам «+» и «-» двухполупериодного диодного выпрямителя 265, выводы переменного напряжения которого через трансформатор 264 подключены к питающей сети, вход «+» второго источника 268 стабилизированного напряжения подключен к выводу «+» двухполупериодного диодного выпрямителя 265, а выходы «+» и «-» связаны между собой через переменный резистор 269, подвижный вывод которого соединен с управляющим входом второго источника 268 стабилизированного напряжения, выход «+» которого через ключи 275-278 соединен с выводами строк матрицы 270.
Схема семнадцатого варианта реализации индикатора (фиг. 17) содержит первый 281 и второй 282 трансформаторы, первый 283 и второй 284 двухполупериодные диодные выпрямители, первый 285 и второй 286 конденсаторы, первый 287 и второй 288 источники стабилизированного напряжения, переменный резистор 289, матричный светодиодный индикатор 290 с матрицей размером  светодиодов 291 (где k - число строк,  - число столбцов), последовательно соединенные тактовый генератор 292 и двоичный счетчик 293, дешифратор 294 из двоичного кода в унитарный, k ключей 295-298, знакогенератор 299, выход «+» первого источника 287 стабилизированного напряжения соединен с объединенными выводами питания тактового генератора 292, двоичного счетчика 293, дешифратора 294 из двоичного кода в унитарный и знакогенератора 299, выходы «+» и «-» второго источника 288 стабилизированного напряжения связаны между собой через переменный резистор 289, подвижный вывод которого соединен с управляющим входом второго источника 288 стабилизированного напряжения, выход «+» которого через ключи 295-298 соединен с выводами строк матрицы 290, выход двоичного счетчика 293 соединен с объединенными группой младших разрядов адресного входа знакогенератора 299 и входом дешифратора 294 из двоичного кода в унитарный, k выходов которого соединены соответственно с управляющими входами k ключей 295-298, аноды светодиодов 291 матрицы 290, расположенных в каждой строке матрицы 290, объединены между собой и подключены к соответствующему выводу строк матрицы 290, катоды светодиодов 291 матрицы 290, расположенных в каждом столбце матрицы 290, объединены между собой и подключены к соответствующему выводу столбцов матрицы 290, информационный вход 300 индикатора соединен с группой старших разрядов адресного входа знакогенератора 299, выходы которого соединены с выводами столбцов матрицы 290.
Рассмотрим работу первого варианта индикатора (фиг. 1).
На входные зажимы 9-10 индикатора подается многоразрядная цифровая информация в двоично-десятичном коде 8-4-2-1.
a
На выходах дешифраторов 11-12 входная информация преобразуется из двоично-десятичного кода в семисегментный код -b-c-d-e-ƒ-g в соответствии с таблицей 1 истинности (см. [1], с. 439, табл. 23.5).
Двоично-десятичные семисегментные дешифраторы 11-12, выпускаемые фирмой Texas Instruments в виде интегральных схем (ИС) типа SN74247 (отечественный аналог - ИС типа К514ИД2 [5]), имеют выходы с открытым коллектором и предназначены для управления семисегментными индикаторами 6-7 на светодиодах 8 с общим анодом.
i
Набор цифр Z, подаваемых на входы 9-10 цифрового индикатора (фиг. 1), отображаются на семисегментных индикаторах 6-7 в соответствии с их значениями, приведенными в табл. 1.
Например, на входы 9-10 цифрового индикатора подается число 456 (при n=3). В этом случае ко входам 9-10 приложены, соответственно, двоично-десятичные коды 0100, 0101 и 0110; на выходах двоично-десятичных семисегментных дешифраторов 11-12, соответственно, появляются коды 1001100, 0100100 и 0100000.
p1
р1
Нулю на выходе одного из дешифраторов 11-12 соответствует открытое состояние выходного транзистора - при подключении к такому выходу катода светодиода по светодиоду будет протекать ток, светодиод засвечивается, яркость его свечения задается протекающим через светодиод током I (где I - рабочий ток одного светодиода - сегмента).
Единичному напряжению на выходе одного из дешифраторов 11-12 соответствует закрытое состояние выходного транзистора - при подключении к такому выходу катода светодиода по светодиоду ток не протекает, светодиод не излучает, сегмент находится в погашенном состоянии.
a
a
Дешифратор 12 старшего десятичного разряда работает следующим образом. Коду на его выходе 1001100 соответствует излучающее состояние сегментов b, c, ƒ, g и погашенное состояние сегментов , d, е. Сегменты , d - это верхний и нижний сегменты, е - левый нижний сегмент. Следовательно, на индикаторе 7 старшего разряда индицируется десятичная цифра «4» и т.д.
Для питания схемы индикатора используются трансформатор 1, который понижает переменное напряжение сети 220 В до необходимого уровня, двухполупериодный диодный выпрямитель 2, преобразующий переменное напряжение в постоянное, конденсатор 3, сглаживающий выходное напряжение выпрямителя 2, и первый 4 и второй 5 источники стабилизированного напряжения.
Первый источник 4 стабилизированного напряжения подает на выводы питания n дешифраторов 11-12 из двоично-десятичного кода в семисегментный код постоянное номинальное напряжение (для большинства интегральных схем это 5 В).
С помощью переменного резистора 13 устанавливается тот уровень выходного напряжения второго источника 5 стабилизированного напряжения, который задает необходимый ток через светодиоды семисегментных индикаторов 6-7, обеспечивающий наиболее приемлемую яркость свечения светодиодов 8.
Падение напряжения на светодиодах 8 различных типов и различных производителей в рабочем диапазоне тока составляет 1,5-2,1 В. Это напряжение и устанавливается на выходе второго источника 5 стабилизированного напряжения.
В том случае, если каждый сегмент засвечивается не одним светодиодом, как показано на фиг. 1, а несколькими последовательно соединенными светодиодами (см. фиг. 18), то их суммарное падение напряжения составляет 5-8 В.
В этом случае необходимо использовать второй вариант индикатора, изображенный на фиг. 2.
В том случае, если каждый сегмент засвечивается большой группой из последовательно-параллельно соединенных светодиодов (см. фиг. 19), то их суммарное падение напряжения составляет 8,5-12 В, а суммарный ток одного семисегментного индикатора достигает 200-250 мА. В качестве примера такого индикатора на фиг. 19 приведена схема семисегментного индикатора типа FYS-70011 ВХ фирмы FORYARD OPTOELECTRONICS.
В этом случае целесообразно использовать третий вариант индикатора, изображенный на фиг. 3.
Рассмотрим работу четвертого варианта индикатора (фиг. 4).
На входные зажимы 51-52 индикатора подается многоразрядная цифровая информация в двоично-десятичном коде 8-4-2-1.
a
На выходах дешифраторов 53-54 входная информация преобразуется из двоично-десятичного кода в семисегментный код -b-c-d-e-ƒ-g в соответствии с таблицей 2 истинности (см. [1], с. 439, табл. 23.5).
Двоично-десятичные семисегментные дешифраторы 53-54, выпускаемые в виде ИС типа К514ИД1 [5]), имеют выходы с закрытым коллектором и предназначены для управления семисегментными индикаторами 48-49 на светодиодах 50 с общим катодом.
р1
При единичном напряжении на выходе одного из дешифраторов 53-54, обеспечивающем рабочий ток I светодиода, соответствующий светодиод переходит в излучающее состояние.
При подаче нулевого напряжения на анод соответствующего светодиода ток по светодиоду не протекает, светодиод не излучает, сегмент находится в погашенном состоянии.
a
а
Например, при подаче на входы 51-52 числа 456, коду цифры «4» по табл. 2 соответствует выходной код дешифратора 54 старшего десятичного разряда 0110011, которому, в свою очередь, соответствует излучающее состояние сегментов b, с, ƒ, g и погашенное состояние сегментов , d, е. Сегменты  и d - это верхний и нижний сегменты, е - левый нижний сегмент. Следовательно, на индикаторе 49 старшего разряда индицируется десятичная цифра «4» и т.д.
В качестве недостатка ИС типа К514ИД1 следует отметить малый предельный выходной ток - ток через сегмент, равный 5,6 мА. Это позволяет применять дешифратор К514ИД1 только для управления малогабаритными маломощными семисегментными индикаторами (например, типа АЛ113 ([7]).
Для управления более мощными семисегментными индикаторами с несколькими последовательно соединенными светодиодами (см. фиг. 18) и большим током через сегменты предназначен пятый вариант индикатора, изображенный на фиг. 5.
Для управления еще более мощными семисегментными индикаторами, у которых сегменты засвечиваются большой группой из последовательно-параллельно соединенных светодиодов (см. фиг. 19), предназначен шестой вариант индикатора, изображенный на фиг. 6.
В схемах индикатора, изображенных на фиг. 5 и фиг. 6, в качестве дешифратора из двоично-десятичного кода в семисегментный код применен дешифратор К514ИД1, а для коммутации больших токов через сегменты семисегментных индикаторов используются ключи 68 и 85.
Рассмотрим работу седьмого варианта индикатора (фиг. 7), работающего в динамическом режиме индикации.
На входные зажимы 100-101 индикатора подается многоразрядная цифровая информация в двоично-десятичном коде 8-4-2-1, соответствующая числу 456.
В первом такте работы генератора 97 выходной код счетчика 98 равен, например, 000 (при n=8). В этом случае управляющий единичный сигнал присутствует на первом выходе дешифратора 99, который связан с входом управления ключа 93 младшего разряда - ключ 93 в этом такте открыт, в этом случае выходное напряжение второго источника 90 стабилизированного напряжения подается на общий анод светодиодного индикатора 95.
Поскольку код счетчика 65 приложен также к управляющему входу коммутатора 102, то на его выходе появляется двоично-десятичный код цифры «6», приложенный к первому информационному входу 100. На выходе дешифратора (ИС типа К514ИД2 [5]) 103 появляется семисегментный код, также соответствующей цифре «6». В результате в течение первого такта работы генератора 97 на индикаторе 95 младшего десятичного разряда засвечена цифра «6».
В следующем такте работы генератора 97 выходной код счетчика 98 становится равным 001; управляющий сигнал появляется на втором выходе дешифратора 99; открывается ключ второго разряда; на втором индикаторе засвечивается цифра «5» и т.д.
Для управления более мощными семисегментными индикаторами предназначены восьмой и девятый варианты индикатора, схемы которых изображены на фиг. 8 и фиг. 9.
В схемах восьмого и девятого вариантов индикатора, изображенных на фиг. 8 и фиг. 9, в качестве дешифратора из двоично-десятичного кода в семисегментный код применен дешифратор К514ИД2 (элементы 121 и 142).
Для управления еще более мощными семисегментными индикаторами предназначены десятый и одиннадцатый варианты индикатора, схемы которых изображены на фиг. 10 и фиг. 11.
В схемах индикатора, изображенных на фиг. 10 и фиг. 11, в качестве дешифратора из двоично-десятичного кода в семисегментный код применен дешифратор К514ИД1, а для коммутации больших токов через сегменты семисегментных индикаторов используются: в схеме на фиг. 10 - ключи 154 сегментов, а в схеме на фиг. 11 - элементы НЕ 180, которые имеют выходы с открытым коллектором.
Следует также учитывать, что последовательно соединенные дешифратор 187 из двоично-десятичного кода в семисегментный код и семь элементов НЕ 180 эквивалентны дешифратору К514ИД2.
Двенадцатый вариант индикатора (фиг. 12) работает аналогично седьмому варианту индикатора (фиг. 7) в динамическом режиме индикации.
Отличие состоит лишь в том, что для засвечивания одного из индикаторов 196-197 используется один из ключей 194-195, связывающий общий катод светодиодов индикаторов с общей шиной устройства.
Для управления более мощными семисегментными индикаторами предназначены тринадцатый и четырнадцатый варианты индикатора, схемы которых изображены на фиг. 13 и фиг. 14.
В схемах двенадцатого-четырнадцатого вариантов индикатора, изображенных на фиг. 12, 13 и 14, в качестве дешифратора из двоично-десятичного кода в семисегментный код применен дешифратор К514ИД1 (элементы 205, 224 и 246).
Рассмотрим работу пятнадцатого варианта индикатора (фиг. 15) на примере индикации цифры «1».
В этом случае на информационный вход индикатора 263 подается значение старших разрядов адресного кода четырех ячеек знакогенератора 262, в которых содержится код цифры «1». Например, это ячейки с адресами 0001-1101, в которых хранится одинаковый код 1110. При таком коде на младшем (правом) разряде выхода знакогенератора 262 присутствует ноль, остальные разряды выхода знакогенератора 262 «закрыты» единичным напряжением.
При работе тактового генератора 255 на выходе счетчика 256 последовательно появляются коды 00-01-10-11-00 и т.д. При этом последовательно открываются ключи 258-259-260-261, подключая последовательно аноды светодиодов 254 соответствующих строк матрицы 253 к выходу «+» второго источника 251 стабилизированного напряжения.
Поскольку частота генератора 255 достаточно высока, то зрением воспринимается в виде «1» непрерывно засвеченный правый столбец светодиодов 254 матрицы 253 светодиодного индикатора.
Для управления матрицей с более мощными светодиодами предназначены шестнадцатый и семнадцатый варианты индикатора, схемы которых изображены на фиг. 16 и фиг. 17.
В качестве светодиодных индикаторов необходимо использовать современную базу, например, производимую фирмой Kingbrigt и др. Вольтамперные характеристики светодиодов указанных индикаторов очень стабильны и мало отличаются между собой (на единицы процентов). Отображаемая индикаторами информация имеет одинаковую яркость и отличается высоким качеством.
Преимуществом предлагаемого индикатора по сравнению с аналогами является его упрощение, а также снижение расхода электроэнергии за счет исключения ограничивающего резистора из схем вариантов индикатора.
Источники информации, принятые во внимание при составлении описания заявки:
1. Титце У., Шенк К. Полупроводниковая схемотехника: Справочное руководствр. Пер. с нем.. - М.: Мир, 1982.
2. Применение интегральных схем: Практическое руководство. В 2-х кн. Кн. 2. Пер. с англ. / Под ред. А. Уильямса. - М.: Мир, 1987. - С. 208. - Рис. 10.37.
3. Янсен Й. Курс цифровой электроники: В 4-х т. Т. 3. Сложные ИС для устройств передачи данных. Пер. с голл. - М.: Мир, 1987. - С. 27. - Рис. 1.11.
4. Токхейм Р. Основы цифровой электроники: Пер. с англ. - М.: Мир, 1988. - С. 128. - Рис. 5.12. - (прототип 1).
5. Нефедов А.В. Интегральные микросхемы и их зарубежные аналоги: Справочник. В 12 т. Т 4. - М.: КубК-а, 1997. - С. 106-114.
6. Патент на полезную модель 81364 РФ, МПК G09G 3/14, G09G 3/32. Светодиодный индикатор (варианты) - №2008134655/22; заявл. 25.08.2008; опубл. 10.03.2009, Бюл. №7.
7. Лисицын Б.Л. Низковольтные индикаторы: Справочник. - М.: Радио и связь, 1985.