Экономичный преобразователь кода для семиэлементного индикатора. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Цифровая техника

 Комментарии к статье

Одна из важных задач, стоящих сегодня перед разработчиками электронной аппаратуры, как профессионалами, так и радиолюбителями, - всемерное снижение ее токопотребления. Решать эту задачу можно по-разному: и применением экономичных микросхем, и созданием новых схемных решений, требующих меньшего их числа. Автор публикуемой статьи добивается поставленной цели обоими способами.

В статье Ю. Кривошеева "Преобразователь цифровых сигналов двоичного кода", опубликованной в сборнике "В помощь радиолюбителю", вып. 108 (М.: Патриот, с. 23), было описано устройство, позволяющее с помощью двух семиэлементных индикаторов отображать 16 состояний четырехразрядного двоичного кода. В устройстве использованы два преобразователя кода* К514ИД2, которые потребляют значительный ток (по 50 мА каждый). Мне удалось собрать устройство с теми же функциями на одном преобразователе кода, к тому же менее "прожорливом". Схема одного из вариантов устройства показана на рис. 1. Сигналы на преобразователь кода DD3 поступают не непосредственно, а с выхода четырехразрядного сумматора DD2. На элементах DD1.1 -DD1.3 собран вспомогательный узел, сравнивающий входной код с кодом числа 10. Входной код отображают два семиэлементных индикатора HG1 и HG2, соответствующие разрядам единиц и десятков. Индикатор HG2 высвечивает только цифру 1.

Входные сигналы узла подают на входы А1, А2, А4, А8 сумматора DD2. Если на входе действует сигнал с кодом числа, меньшего десяти, на выходе элемента DD1.3 низкий уровень. На входах В1, В2, В4, В8 при этом также низкий уровень, поэтому входные сигналы проходят на дешифратор DD3 без изменений. Когда на входе преобразователя появляется код чисел от 10 до 15, на выходе элемента DD1.3 возникает высокий уровень. На входы В1, В2, В4, В8 сумматора DD2 теперь поступает код числа 6. На дешифратор DD3, таким образом, поступает код суммы входного числа и шести. Для четырехразрядного двоичного кода прибавление шести эквивалентно вычитанию десяти. Индикатор HG1 при этом высвечивает цифры от 0 до 5. Напряжение высокого уровня с выхода элемента DD1.3 открывает транзистор VT1, в результате чего индикатор HG2 показывает единицу. В этом преобразователе все три микросхемы потребляют суммарный ток около 75 мА.

(нажмите для увеличения)

Вместо сумматора К155ИМЗ не только можно, но даже желательно с точки зрения уменьшения потребляемой мощности использовать микросхему К555ИМ6 (токопотребление уменьшится еще на 20 мА). Следует лишь учесть, что ее цоколевка имеет отличия. Устройство выполнимо и без применения сумматора. Сравнивая двоичные коды чисел от 0 до 15с кодами чисел, которые должны поступать на преобразователь кода DD3, можно заметить следующие особенности преобразования. Во-первых, сигнал младшего разряда должен поступать на вход преобразователя кода без изменения. Во-вторых, сигналы второго и четвертого разрядов двоичного числа, если оно соответствует десятичным числам от 10 до 15, должны быть инвертированы. Эти соображения и положены в основу работы еще одного варианта преобразователя.

На рис. 2 представлен фрагмент схемы преобразователя кода с изменениями.

Элементы DD1.1 и DD2.1 играют ту же роль, что и элементы DD1.1-DD1.3 в предыдущем варианте преобразователя. Пока на входе преобразователя присутствует код числа, меньшего 10, на выходе элемента DD1.1 действует высокий уровень, а на выходе элемента DD2.1, включенного инвертором, - низкий. В это время элементы DD2.3 и DD2.4 работают как повторители. Если на вход преобразователя подать код числа от 10 до 15, на выходе элемента DD1.1 будет сигнал низкого уровня, на выходе инвертора DD2.1 - высокого, поэтому элементы DD2.3 и DD2.4 инвертируют поступающие на них сигналы четвертого и второго разрядов соответственно. Сигнал третьего разряда образуется особым образом с помощью элемента И-ИЛИ-НЕ DD1.2 и инвертора DD2.2. Элемент DD2.2 формирует на выходе высокий уровень в том случае, если на вход преобразователя подан код чисел 4-7, 14 или 15. Этот вариант преобразователя потребляет менее 55 мА. Вместо К555ЛР11 в крайнем случае допустимо использовать микросхему К155ЛР1 (токопотребление при этом увеличится более чем на 50 мА).

* Читателей, особенно малоопытных, может смутить такой "казус": рассматриваемое устройство - преобразователь кода - собрано на двух (или одной) микросхемах-преобразователях кода. Это противоречие - кажущееся. Оно вызвано тем, что микросхема К514ИД2, в частности, имеет устоявшееся на практике и принятое в технической литературе наименование - "преобразователь кода". Подобное противоречие - для сравнения: счетчик импульсов на двух счетчиках К1561ИЕ20. Заметим попутно, что некоторые радиолюбители ошибочно полагают, что все микросхемы группы ИД - дешифраторы. На самом же деле дешифратор - это цифровое устройство, у которого каждому рабочему значению входного кода соответствует один активизированный выход. У преобразователя кода каждый входной код активизирует, как правило, два или более выходов, т. е. на выходе - тоже код. Этой неточностью грешат также многие справочники.

Автор: А. Шитов, г. Иваново; Публикация: Н. Большаков, rf.atnn.ru

Смотрите другие статьи раздела Цифровая техника.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Полезная альтернатива утреннему кофе 12.03.2025

Многие люди не представляют свое утро без чашки крепкого кофе, однако недавнее исследование, проведенное учеными Университета Джорджии, показало, что существует более эффективный и полезный способ взбодриться. Оказывается, обычная лестница может стать отличной альтернативой утреннему кофе, обеспечивая заряд энергии и повышая работоспособность. В эксперименте приняли участие студенты, страдающие от недосыпа, которые были разделены на несколько групп. Одним давали таблетки с кофеином, другим - плацебо, третьим - содовую, а четвертым - предлагали подняться по лестнице в течение 10 минут, преодолев около 30 этажей. Результаты исследования показали, что кофеин, плацебо и содовая не оказали существенного влияния на уровень энергии и работоспособность участников. Однако физическая активность в виде подъема по лестнице привела к значительному повышению бодрости и мотивации. Ученые объясняют этот эффект тем, что физические упражнения стимулируют выработку эндорфинов - гормонов радости, ...>>

Морозоустойчивые натрий-ионные аккумуляторы 12.03.2025

Ученые Сианьского университета Цзяотун добились значительного прогресса в разработке натрий-ионных аккумуляторов, способных функционировать даже в условиях экстремального холода. Эта разработка открывает новые перспективы для использования электроники и транспорта в регионах с суровым климатом. Особенностью новых аккумуляторов является их способность работать при температуре до -40 °C, что делает их идеальными для использования в арктических условиях и в других местах с экстремально низкими температурами. В основе инновационной технологии лежит использование принципов инь и ян - объединение сильных и слабых растворителей. Такой подход позволил ученым создать прототип натрий-ионных аккумуляторов, которые сохраняют до 80% своей емкости даже при сильных морозах. В последние годы натрий-ионные аккумуляторы привлекают все большее внимание как перспективная альтернатива литий-ионным батареям. Доступность сырья и низкая стоимость делают их привлекательными для использования в электро ...>>

Автономный датчик для очистки питьевой воды 11.03.2025

Ученые разработали инновационный биосенсор, способный автономно обнаруживать и уничтожать опасные бактерии кишечной палочки (E. coli) в питьевой воде. Эта технология обещает кардинально изменить методы обеспечения безопасности воды по всему миру. Традиционные методы обнаружения бактерий, такие как культивирование и ПЦР, требуют много времени, специализированного оборудования и квалифицированного персонала. Существующие биосенсоры, хотя и быстрее, зависят от внешних источников энергии и со временем теряют эффективность. Новый биосенсор преодолевает эти ограничения благодаря уникальной трехкомпонентной системе. Ферментативный биотопливный элемент (EBFC) использует глюкозооксидазу для преобразования глюкозы в электроны и перекись водорода, обеспечивая автономное питание датчика. Фермент защищен от деградации с помощью металлоорганического каркаса. Система обнаружения на основе аптамеров (специализированных цепочек ДНК) специфически связывается с E. coli. Это вызывает электриче ...>>

Случайная новость из Архива Крупнейший завод силовой электроники из карбида кремния 08.05.2022 Американская компания Wolfspeed - дочернее подразделение компании CREE - торжественно открыла в штате Нью-Йорк крупнейший в мире завод по выпуску силовых полупроводниковых элементов на основе карбида кремния. Силовые элементы на основе карбида кремния (SiC) выгодно отличаются от аналогичных компонентов из кремния. В частности, у элементов на основе SiC выше электрическая прочность, меньше потери, выше быстродействие и рабочая температура, выше радиационная стойкость. Это делает силовые элементы на основе карбида кремния привлекательными для блоков питания, инверторов и других подсистем питания в устройствах от бытовой электроники до бортового оборудования космических аппаратов. Например, в инверторах электромобилей Lucid Air используются силовые модули XM3 из карбида кремния компании Wolfspeed. Благодаря низким потерям на переключение, минимальному сопротивлению и высокой плотности мощности силовые модули XM3 способствуют повышению эффективности и плотности мощности электродвигателя Lucid Air весом 74 кг и мощностью 670 л.с. (500 кВт). Недавно компания Wolfspeed объявила о многолетнем соглашении с Lucid на поставку SiC-компонентов. Новый завод, а также производство необходимых дополнительных материалов, которое стартует в Северной Каролине в конце текущего года, обеспечат компании и ее клиентам необходимые поставки передовых силовых полупроводниковых приборов. Выпускаться силовые компоненты будут на 200-мм пластинах.

Другие интересные новости:

▪ Недорогая замена алмазу

▪ Ветряное электричество на бактериях

▪ Топологический лазер

▪ Телескоп FAST

▪ Пассажирские самолеты без иллюминаторов

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта ВЧ усилители мощности. Подборка статей

▪ статья Подгузник. История изобретения и производства

▪ статья Что такое коралл? Подробный ответ

▪ статья Переправа вплавь. Советы туристу

▪ статья Общие сведения по крашению тканей. Простые рецепты и советы

▪ статья Устройство защиты. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025