Яркости свечения цифровых индикаторов

На рис. 2 представлена одна из возможных схем функционального элемента 1 – генератора широтно-модулированных импульсов. Он представляет собою мультивибратор, работающий в автоколебательном режиме с изменяющейся длительностью выходного импульса. Длительностью выходного импульса пропорциональна сопротивлению резистора R_{рег.ярк}.

На рис. 4 представлены эпюры напряжения и токов, характеризующие работу генератора широтно-модулированных импульсов.

Здесь U_вх – напряжение на входе дешифратора, R_{рег.ярк} – сопротивление регулирующего потенциометра; I_имп – импульсный ток, протекающий через светодиоды индикатора; I_ср – прямой средний ток через светодиоды. Полупроводниковые индикаторы являются токовыми приборами, поэтому для нормального их функционирования необходимо стабилизировать прямой ток через каждый элемент. Эту задачу в схемах управления индикаторами выполняют формирователи тока. Указанный метод заключается в регулировании светоотдачи полупроводникового материала индикатора изменением среднего прямого тока через сегмент. Поскольку наиболее распространённым формирователем тока бывает пассивный элемент (резистор), то во избежание значительного изменения яркости необходимо высокая степень стабилизации напряжения питания источника тока. Необходимо отметить, что при индикации различных значений цифровых параметров суммарный ток потребления всего индикатора будет изменяться в широких пределах, а поэтому напряжение питания при изменениях тока нагрузки во время работы индикаторов должно быть стабилизировано во всём диапазоне токов потребления от 0 до I_макс. Снижение среднего прямого тока через сегменты вызывает снижение светоотдачи полупроводникового материала индикатора, т. е. регулирования яркости индикатора.

Схемы регулирования яркости индикаторов с использованием генераторов широтно-модулированных импульсов могут быть различными. Однако любые варианты такой схемы регулирования яркости могут использоваться только при ограниченном числе индикаторов, так как одновременное включение-выключение большого числа индикаторов вызывает значительные изменения тока источника питания. Борьба с таким явлением в микросхемной части вызывает значительные трудности в проектировании источников питания, проводного или печатного монтажа.

Регулировка яркости свечения индикаторов аналоговым методом снимает указанные сложности. Схема аналогового регулятора приведена на рис. 5. Её целесообразно применять в устройствах, в которых другие методы борьбы с трудностями при ШИМ регулировании по тем или иным причинам не принесли желаемого результата. Следует помнить, что аналоговый метод регулировки яркости менее экономичен, чем ШИМ, так как даже при полностью погашенных индикаторах значительная мощность рассеивается на регулирующем транзисторе стабилизатора и на резисторном делителе напряжения.