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光柱顯示掃描器CH261的應(yīng)用
發(fā)布時間：2017-09-01
一、概述
CH261是我廠新開發(fā)(與國外沒有同類型號)的用于顯示儀表的專用集成電路。在檢測模擬電平的過程中，它以掃描的方式驅(qū)動雙50點(diǎn)或單100點(diǎn)LED進(jìn)行線性模擬顯示。它與一塊點(diǎn)/線顯示驅(qū)動器LM39熱便可組成雙50點(diǎn)或單100點(diǎn)的光柱模擬顯示表頭。如果配上各種模擬量輸出的一次儀表，就能直觀地顯示自動化系統(tǒng)中的溫度、壓力、轉(zhuǎn)速、流量等非電量的設(shè)定值和控制值。
用cH261裝成的模擬表，除了能方便地實(shí)現(xiàn)電壓指示外，也能方便地實(shí)現(xiàn)可視報警幾時序發(fā)生等功育琶。
用cH261組裝的光柱顯示儀表，響應(yīng)快、穩(wěn)定、可見度高。它既有指針式儀表的直觀性，易以解釋，又有數(shù)字式儀表的精確性，是顯示儀表升級換代的理想產(chǎn)品。CH歷1采用CMOS工藝單片集成，因此，儀表的功耗小、可靠性高、體積可以微小化。CH261單電源工作，工作電壓推薦使用。一10v。
二、工作原理
CH26I的原理框圖如圖1所示。它由振蕩器計數(shù)器譯碼器、階梯發(fā)生器、M模式選擇網(wǎng)絡(luò)、恒流源以及驅(qū)動器等組成。
振蕩器由兩級倒相器構(gòu)成，外接一個電阻和一個電容便可產(chǎn)生振蕩。振蕩頻率可通過選擇電阻R和電容C的標(biāo)稱值獲得頻率f與RC有如下關(guān)系。
K的值約在0.45左右.對同一批電路的K值是相同的但每批電路因工藝參數(shù)的變化會使K值產(chǎn)生波動的變`}o f的高低與光柱掃描的快慢相關(guān)，通常頻率f控制在ZkHz左右。
計數(shù)器由生個D型觸發(fā)器和一些門電95's to組成.它既可作10分頻計數(shù)也可作5分頻計數(shù)，以獲得一個單10級或雙5級的掃描顯示時序。
譯碼器將計數(shù)器的狀態(tài)譯為10級時序或雙5級時序，控制驅(qū)動器輸出蘭10級或雙a級掃描波形。
階梯發(fā)生器產(chǎn)生兩個階梯信號電壓。當(dāng)to級掃描時，兩個階梯電壓均為to級，10級階梯總電壓為滿標(biāo)電壓值Y F3，級差電壓Y。為滿標(biāo)電壓的十分之一，即Ys=YF3}}-O。當(dāng)5級掃描時，兩個階梯電壓均為5級，5級階梯總電壓為滿標(biāo)電壓的一半，級差電壓仍為滿標(biāo)電壓的十分之一。兩個階梯均與時序同步掃描，第一階梯由。V起掃，第二階梯由。.l YFs起掃。這樣，每掃描一拍便產(chǎn)生一個基準(zhǔn)電壓.to級掃描便產(chǎn)生10級連續(xù)疊加的階梯基準(zhǔn)5級掃描便產(chǎn)生5級連續(xù)疊加的階梯基準(zhǔn)。也就是說，階梯發(fā)生器實(shí)際上是一個多級基準(zhǔn)電壓掃描瓶如果將第一階梯v}c1與點(diǎn)線顯示驅(qū)動器LM3914的基準(zhǔn)低端RLO相連，而將第二階梯VSC2與LM3919}的基準(zhǔn)高端RH工相連，LM39I4便能獲得5或10級的階梯基準(zhǔn)，一塊LM391a.}便能驅(qū)動原來需10塊LM3914才能驅(qū)動的loo點(diǎn)LEDo
階梯發(fā)生器的總基準(zhǔn)電壓，即滿標(biāo)電壓Y Fs，從VR工端饋入。
模式選擇網(wǎng)絡(luò)通過M端電平的設(shè)置來選擇階梯信號的級數(shù)和時序掃描的拍數(shù)。當(dāng)M為“0"時，階梯信號vsC1與VSC2均為5級，時序掃描與雙5拍相呼應(yīng)，此時可相應(yīng)顯示兩個獨(dú)立的50點(diǎn)光柱。當(dāng)M為"x”時，階梯信號VSC1與VSC2均為10級，時序掃描與單10拍相呼應(yīng).此時顯示單xoo點(diǎn)光柱。
模式選擇M與時序掃描L的相關(guān)波形如圖2所示。圖中CP為振蕩器輸出的脈沖。從圖2中可以看出，當(dāng)NI為“x”時，時序由Lx依次掃到L7.0，共10拍。當(dāng)M為“0"時，L1至L5, L1/L6至L5/L10兩組時序以5拍的周期同步掃描。
驅(qū)動器分為兩類一類為模擬信號驅(qū)動，另一類為數(shù)字信號驅(qū)動。模擬信號驅(qū)動器輸出VSC1和VSC2兩個階梯信號數(shù)字驅(qū)動器輸出L1至L1o壓5單10拍或雙5拍掃描討序脈沖。如前所述，兩個階梯信號可以產(chǎn)生5級或10級的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行掃描。時序脈沖輸出至LED的陽極。100點(diǎn)光柱由加組LED構(gòu)成，每組包含xo個LED管子。每一個時序脈沖輸出至相應(yīng)一組LED的陽極，點(diǎn)/線驅(qū)動器LM39x}輸出至LED的陰極。當(dāng)時序脈沖為“0"時，LED熄滅。當(dāng)某拍時序脈沖為“1"時，相應(yīng)一組LED被選中，組中10個LED要點(diǎn)亮幾個或要點(diǎn)亮第幾個則由點(diǎn)/線驅(qū)動器的輸出狀態(tài)決定。因此，通過CH261時序掃描，只要采用一塊LM39x4就能實(shí)現(xiàn)xoo點(diǎn)光柱的驅(qū)動，否則要xo塊LM39x4才能驅(qū)動x00點(diǎn)光柱。
恒沐源由擊穿電壓為6.5v的齊納二極管、電阻網(wǎng)絡(luò)以及MOS管構(gòu)成.它從工CO輸出一個恒定的電流，當(dāng)這個電流流過階梯發(fā)生器的電阻鏈就能獲得一種基準(zhǔn)電壓。因此，它可作為一個基準(zhǔn)源。但應(yīng)該往意，當(dāng)電路工作電壓低于7Y時，恒流特性將發(fā)生劣化。
三、封裝與引線功能
CH 261采用20腳雙列直插塑封。引線排列如圖3所示。各引線功能如下:OSC1-OSC3為振蕩器外接端子;L1-L5為時序掃描輸出第1至第5拍;L6/L1-L7.0/L5為時序掃描輸出第s至第xo拍或第1，至第5拍;VSC1, VSC2是第一和第二階梯信號電壓;VR工是總基準(zhǔn)電壓，即滿標(biāo)電壓輸入端;M為模式控制端;工CO為恒流輸出端。
四、應(yīng)用
CH 261是LM3914類型點(diǎn)/線顯示驅(qū)動器的支援配套電路，它產(chǎn)生的掃描時序和階梯基準(zhǔn)可以顯著地提高LM3s14的功效。LM3914是一種通用的點(diǎn)/線顯示驅(qū)動器，一塊電路可以驅(qū)動10個LED，顯示10個光點(diǎn)。若要顯示100個光點(diǎn)則要用10塊LM3914相串接，這就帶來了成本高、線路復(fù)雜的麻煩。若采用CH261顯示掃描電路相配合，僅需一塊LM3914即可實(shí)現(xiàn)100點(diǎn)光柱的驅(qū)動，這時不但可以大幅度地降低成本，也使線路大為簡化。
100點(diǎn)光柱顯示電路如圖4所示。LM3914的功能主要由一個點(diǎn)/線控制端M和10級比較器實(shí)現(xiàn)，各級廿較器的基準(zhǔn)電壓來自基準(zhǔn)分壓器。LM'.1 }!.的M端接+ J,:或開路懸空為點(diǎn)顯示模式，CH26的1I端接，”為10拍掃描。CHV6i的第一階梯VSC7接L M};91<.}.的基準(zhǔn)低端RLO, CH261的第二階梯vsc2接LMSa,}的基準(zhǔn)高端RH工。 CH261的V FLI端饋入一個滿標(biāo)基準(zhǔn)電壓Y F,S'。光柱矩陣分為10組每組10個LED，每組LED的公用陽極與相應(yīng)的I3:h序脈沖相接，而各組相應(yīng)的LED陰極井接后與工M:?91.?:的加個LED驅(qū)動端相應(yīng)連接。竺掃描信號頻率調(diào)整合適后，一旦被惻模擬電壓饋入LM3914的vua端便能實(shí)現(xiàn)光柱顯示。
LED能否點(diǎn)亮，取決于被測信號Y二與RLO,丑Hl的電壓關(guān)系。ELO, RH工的電壓是由CK、6l的階梯信號掃描提供的，它不斷變化，當(dāng)VINCVRl4時，整組熄滅;當(dāng)VIN>V。時，LED被點(diǎn)亮，被點(diǎn)亮的LED的位數(shù)為
雙50點(diǎn)光柱顯示電路如圖5所示。用一塊CH26」和兩塊LM3914便可實(shí)現(xiàn)顯示兩個獨(dú)立的被測模擬電壓。這時CH261的模式端接“0", LM3914的M端接“1"o CH261的第一階梯V SC1同時接入兩塊LM3914的RLO端.第二階梯VSC2同時接入兩塊LM3914的RH工端，L1-L5時序輸出端分別接一支光柱的1-5組LED的陽極，L6/L1}!}10/L5時序輸出端分別接另一支光柱的1-5組LED的陽極。兩塊LM391a.的驅(qū)動輸出端分別與兩支光柱的陰極相接。滿標(biāo)基準(zhǔn)電壓共用.兩個獨(dú)立的模擬電壓分別送入各自的LM391:便可實(shí)現(xiàn)雙光柱顯示兩個獨(dú)立信?號。
摘自：中國計量測控網(wǎng)
