Основними типами індикаторів є індикатор на світлодіодах (СІД) і рідкокристалічний індикатор (РКІ). Ка-ждий розряд індикатора складається з семи сегментів; це мінімальна кількість сегментів, необхідне для представлення десяткових цифр від нуля до дев'яти. Сегменти позначаються латинськими літерами від а до g (рис. 35.1). Таблиця на рис. 35.2 ілюструє, за допомогою яких сегм-тов формується зображення кожної цифри. Рідкокристалічні індикатори споживають дуже малу потужність (близько мікроват) і застосовуються в портативних вимірювальних приладах. Для роботи СІД-індикаторів потрібен більший струм, і вони споживають велику потужність (близько милливатт). Ці індикатори широко застосовуються в стаціон-нарних цифрових вольтметрах, де споживана потужність не має першорядного значення. З іншого боку, свідчення СІД-індикаторів можна бачити в темряві, в той час як для РКІ потрібно зовнішнє підсвічування екрану.
Управління роботою СІД-індикатора
На рис. 35.3 показана схема управління роботою семисегментного СІД-індикатора. Світлодіод перетворює електричний струм в світло. Таким чином, щоб сегмент індикатора світився, через світлодіод, утворюють-щий цей сегмент, повинен протікати струм. Як видно з малюнка, один висновок кожного діода підключений до однієї загальної для всіх діодів точці. Тут використана схема із загальним анодом. Якщо приєднати до спільної точки катоди всіх діодів, то вийде схема із загальним катодом.
Кожен семисегментний індикатор формує лише один розряд все-го десяткового числа, яке відображатиметься багаторозрядним індикатором. Ка-ждий розряд має вісім висновків: один висновок для кожного сегмента і один загальний висновок. У деяких випадках для відображення десяткового дробу додається дев'ятий висновок.
Для управління сегментами індикатора вихідний сигнал декадного лічильника потрібно спочатку перетворити в відповідну форму. Ви-Ходнев сигнал лічильника видається у вигляді двійково-десяткового коду, кото-рий представляють 4 двійкових розряди. Цей код повинен бути перетворень-зован в відповідний сигнал - код семисегментний індикатора - для включення потрібних сегментів. Це перетворення здійснюється за допомогою дешифратора.
Показаний на схемі блок транзисторних ключів (блок комутації струму) зазвичай виконується у вигляді одного інтегрального модуля. Функції дешифратора і комутатора можуть бути об'єднані в одній ІС; примі-рами є ІС 7447 для індикаторів з загальним анодом і ІС 7448 для індикаторів з загальним катодом. На рис. 35.4 показаний двухразрядний інді-каторний модуль, в який входять два декадних лічильника, два модуля дешифратора / комутатора і два семисегментних індикатора із загальним анодом.
Управління роботою РКІ
У рідкокристалічних індикаторах використовується унікальна взаи-мосвязи між електричними і оптичними характеристиками неко-торих рідин, які здатні зберігати свою кристалічну структуру. Оптичні властивості цих рідких кристалів дозволяють ис-користувати їх в пристроях індикації. Рідкі кристали не випромінюють світло на відміну від СІД, а лише змінюють свою розсіюють спосіб-ність, тому індикатори цього типу працюють при дуже малих токах і споживають дуже малу потужність. Завдяки цьому управляти рабо-тій РКІ можуть безпосередньо МОП і КМОП-елементи.
Кожен сегмент РКІ має два висновки, або пластини: передню і задню. Задні пластини всіх сегментів мають загальне електричне з'єднання. Рідкокристалічні індикатори завжди працюють від пе-ремінного напруги, щоб уникнути електролітичного осадження і забезпечити максимальне час життя індикатора.
Для управління роботою РКІ-сегмента на його задню пластину по-стійно подається послідовність тактових прямокутних импуль-сов з частотою проходження 40 Гц (рис. 35.5). Вимкнення сегмента здійс-ствляется шляхом подачі на передню пластину послідовності пря-моугольних імпульсів, що збігається по фазі з тактується послідовно-ності, а включення - шляхом подачі на передню пластину ана-логічного сигналу в протифазі. Коли тактовий і керуючий сиг-нали противофазно, амплітуди їх підсумовуються, і амплітуда повної напруги на РКІ вдвічі перевищує амплітуду тактового сигналу, що забезпечує включення сегмента (рис. 35.5 (б)).
Управління роботою РКІ можна, наприклад, здійснити за допомогою логічного елемента виключає Або, як показано на рис. 35.6.
Таблиця істинності логічного елемента виключає Або має наступний вигляд:
З таблиці істинності видно, що якщо на керуючому вході А уста-новлено логічний 0, сигнал на виході З повторює тактовий сигнал (40 Гц) на вході В, т. Е. Знаходиться в фазі з ним. Сигнал з виходу З подається на передню пластину сегмента РКІ. Синфазних з ним тактовий сигнал безпосередньо подається на задню пластину сегмента. В результаті електричний потенціал, а, отже, і електричне поле між пластинами виявляються рівними нулю, і сегмент вимкнення-чен.
Коли на керуючому вході А встановлена логічна 1, сигнал на виході З логічного елемента виявляється в протифазі з сигналом на вході В. Тепер на передню і задню пластини сегмента подаються протифазні сигнали, амплітуди яких підсумовуються і дають подвоїти-енную амплітуду електричного поля (по відношенню до амплітуді поля при дії одного тактового сигналу). Сегмент включений.