DE2346010B1 - Circuit arrangement for the visual display of a signal value - Google Patents

Description

Sobald bei der erfindungsgemäßen Anordnung die Steuerschaltung durch den Komparator angehalten wird, entspricht die Anzahl der erregten Elemente dem Wert des Eingangssignals. Allein diese Anzahl und nicht bestimmte Stellenwerte der erregten Elemente ist also die von der ablesenden Person zu erfassende Größe. Ausmaß und Sinn von Änderungen dieser Anzahl lassen sich leichter erfassen als Änderungen einer Zifferndarstellung. Man kann beispielsweise die Anzeigeelemente derart nebeneinander in einer Linie anordnen, daß sich mit wachsender Anzahl der erregten Elemente der erregte Teil dieser Linie verlängert. Dies liefert eine Anzeige ähnlich einer Thermometersäule, deren Änderungen sich leicht beobachten lassen. Eine Einrichtung zur Ableitung eines Signals, welches die Anzahl der erregten Elemente angibt, ist außerdem schaltungstechnisch einfacher zu realisieren als eine Einrichtung, die wie ein üblicher Digital-Analog-Wandler jedem Anzeigeelement ein bestimmtes Gewicht (je nach Stellenwert) zuordnen muß. As soon as the control circuit is through in the arrangement according to the invention the comparator is stopped, the number of energized elements corresponds to that Value of the input signal. This number alone and not specific values of the excited elements is the variable to be detected by the person reading it. extent and the meaning of changes to this number is easier to grasp than changes a representation of numbers. You can, for example, the display elements next to each other arrange in a line that with increasing number of excited elements of the excited part of this line elongated. This provides an indication similar to a thermometer column, the changes of which can be easily observed. One Facility for deriving a signal which indicates the number of excited elements is also simpler to implement in terms of circuitry than a device that like a conventional digital-to-analog converter, each display element has a certain weight (depending on the status) must be assigned.

Vorzugsweise ist vorgesehen, daß die Einrichtung zur Ableitung eines Signals, welches die Anzahl der erregten Elemente angibt, ein Integrator ist, welcher die Ströme summiert, die durch die einzelnen erregten Anzeigeelemente fließen. It is preferably provided that the device for deriving a Signal, which indicates the number of excited elements, is an integrator, which summed up the currents flowing through the individual excited display elements.

Die Anzeigeelemente können elektro-lumineszierende Tafelelemente sein (beispielsweise Zinksulfidschichten), oder es können Flüssigkeitskristalle verwendet werden, vorzugsweise werden die Elemente jedoch aus lichtemittierenden Dioden bestehen, die entweder einzeln oder in Gruppen angeordnet sind, welche in Reihe geschaltet sind. Wenn Flüssigkeitskristalle als Anzeigeelemente verwendet werden, wird die Speisespannung vorzugsweise in ihrer Polarität mit einer niedrigen Frequenz umgepolt, beispielsweise mit 50 Hz, damit ein elektrolytischer Zerfall vermieden wird. The display elements can be electro-luminescent board elements be (for example zinc sulfide layers), or it can be liquid crystals may be used, but preferably the elements are made of light-emitting There are diodes, which are arranged either individually or in groups, which in Are connected in series. When liquid crystals are used as display elements the supply voltage is preferably low in polarity The polarity of the frequency is reversed, for example with 50 Hz, so that an electrolytic decay is avoided.

In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung ist vorgesehen, daß die Steuerschaltung zur Erregung einer kontinuierlich veränderbaren Anzahl von Anzeigeelementen ein Schieberegister aufweist, welches parallele Ausgänge hat, von denen jeder in der Weise wirkt, daß der Strom gesteuert wird, der in einem entsprechenden der Anzeigeelemente fließt, wobei das Schieberegister weiterhin einen seriellen Dateneingang aufweist, der in der Weise wirkt, daß er einen Zündsignalpegel aufnimmt, und daß eine Schaltung vorgesehen ist, welche als Torschaltung für die Taktimpulse an den Schieberegistereingang arbeitet, wobei die Torschaltung vom Komparator steuerbar ist, um eine weitere Speisung des Schieberegisters mit Taktimpulsen zu verhindern, wenn die Anzahl der erregten Anzeigeelemente den darzustellenden Parameter des Eingangssignals angibt. In a preferred embodiment of the circuit arrangement according to the invention it is provided that the control circuit for exciting a continuously variable Number of display elements has a shift register which has parallel outputs each of which acts to control the current flowing in one corresponding one of the display elements flows, wherein the shift register continues to have a having serial data input which acts in such a way that it has an ignition signal level receives, and that a circuit is provided which as a gate circuit for the Clock pulses to the shift register input works, the gate circuit from the comparator can be controlled in order to supply the shift register with clock pulses prevent if the number of excited display elements exceeds the parameter to be displayed of the input signal.

Weiterhin ist vorzugsweise vorgesehen, daß alle Anzeigeelemente in einer geraden Linie oder in einer Kurve derart angeordnet sind, daß eine Anzeige nach Art einer Bandskala oder eines Thermometers gebildet wird. Furthermore, it is preferably provided that all display elements in a straight line or in a curve are arranged in such a way that a display is formed in the manner of a tape scale or a thermometer.

Die Erfindung wird nachfolgend beispielsweise an Hand der Zeichnung beschrieben, in welcher die einzige Figur ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Ausführungsform darstellt. The invention is illustrated below, for example, with reference to the drawing described, in which the single figure is a block diagram of an inventive Embodiment represents.

Die in der Zeichnung dargestellte Schaltungsanordnung weist eine Vielzahl von Anzeigeelementen 10 auf, von denen nur fünf gezeichnet sind. Jedes der Anzeigeelemente 10 ist durch einen elektronischen Schalter steuerbar, der als Transistor 11 dargestellt ist, welcher einen Emitterwiderstand 12 zur Steuerung des Stromflusses in dem zugehörigen Anzeigeelement aufweist. The circuit arrangement shown in the drawing has a Variety of display elements 10, of which only five are drawn. Each the display elements 10 can be controlled by an electronic switch, which as Transistor 11 is shown, which has an emitter resistor 12 for control of the current flow in the associated display element.

Die Basis jedes Transistors 11 ist mit einer entsprechenden Stufe eines Schieberegisters 13 für nBits mit einem seriellen Eingang und einem parallelen Ausgang verbunden. Der Dateneingang des Schieberegisters ist so geschaltet, daß dauernd eine »1« eingegeben wird, und das Verschieben im Register wird unter der Steuerung einer Torschaltung 16 bewirkt. The base of each transistor 11 is associated with a corresponding stage a shift register 13 for nBits with a serial input and a parallel input Output connected. The data input of the shift register is switched so that a "1" is entered continuously, and moving in the register is done under the Control of a gate circuit 16 causes.

Die durch sämtliche Anzeigeelemente 10 fließenden Ströme werden mit Hilfe eines Operationsverstärkers 17 summiert, der mit einem geeigneten Rückführwiderstand ausgestattet ist. Das Ausgangssignal des Operationsverstärkers 17, welches die Anzahl der erregten Anzeigeelemente 10 angibt, wird an einen Eingang eines Komparators 18 geführt, dessen anderer Eingang derart geschaltet ist, daß er ein Eingangssignal empfängt, dessen Größe angezeigt werden soll. Das Ausgangssignal des Komparators 18 wird an die Torschaltung 16 geführt, welche außerdem Signale von einem Taktgeber empfängt, und von welcher ein Ausgangssignal dazu dient, den Inhalt des Schieberegisters 13 zu löschen. The currents flowing through all display elements 10 are also included With the help of an operational amplifier 17, which is summed with a suitable feedback resistor Is provided. The output of the operational amplifier 17, which is the number indicating the excited display elements 10 is connected to an input of a comparator 18 out, the other input is connected such that it has an input signal whose size is to be displayed. The output of the comparator 18 is fed to the gate circuit 16, which also receives signals from a clock receives, and from which an output signal is used, the content of the shift register 13 to delete.

Die in der Zeichnung dargestellte Schaltungsanordnung arbeitet folgendermaßen: Es sei angenommen, daß das Schieberegister 13 anfänglich gelöscht ist, daß keiner der Transistoren 11 einen Basisstrom führt und daß die Torschaltung 16 geöffnet ist und Taktimpulsen ermöglicht, an den entsprechenden Eingang des Schieberegisters 13 zu gehen. The circuit arrangement shown in the drawing works as follows: Assume that the shift register 13 is initially cleared that none the transistors 11 carries a base current and that the gate circuit 16 is opened and allows clock pulses to be sent to the corresponding input of the shift register 13 to go.

Eine Reihe von Signalen »1« geht nun durch das Schieberegister, und wenn eine »1« in jeder Stufe des Schieberegisters enthalten ist, wird der zugehörige Transistor durchlässig und ermöglicht, daß Strom durch das entsprechende Anzeigeelement fließt. Wenn die Anzeigeelemente nacheinander aufleuchten, erzeugt der Operationsverstärker eine ansteigende Spannung, die in jedem Zeitpunkt die Summe der Ströme darstellt, welche in den einzelnen Anzeigeelementen fließen.A series of "1" signals now go through the shift register, and if there is a "1" in each stage of the shift register, the associated Transistor permeable and allows current to flow through the appropriate display element flows. When the indicators light up one after the other, the operational amplifier is generating a rising voltage that represents the sum of the currents at every point in time, which flow in the individual display elements.

Wenn das Ausgangssignal des Operationsverstärkers 17 zugleich mit dem Eingangssignal auftritt, welches dargestellt werden soll, so wird vom Komparator 18 ein Eingangssignal an die Torschaltung geliefert, welches verhütet, daß weitere Impulse an das Schieberegister gehen.If the output signal of the operational amplifier 17 at the same time with the input signal that is to be displayed occurs, the comparator 18 an input signal is supplied to the gate circuit, which prevents further Pulses go to the shift register.

Die Anzahl der nunmehr erregten Elemente bleibt für eine vorgegebene Zeit konstant, welche durch den inneren Aufbau der Torschaltung 16 vorgegeben ist. The number of elements now excited remains for a given one Time constant, which is predetermined by the internal structure of the gate circuit 16.

Nach dieser Zeit wird von der Torschaltung ein Signal an den Löscheingang des Schieberegisters 13 geführt, und wenn eine zur Löschung des Schieberegisters ausreichende Zeit verstrichen ist, wird die Torschaltung erneut geöffnet und gestattet über Taktimpulse, daß ein neuer Zyklus beginnt. Auf diese Art wird eine kontinuierliche Folge von Anzeigen erreicht, von denen jede eine momentane Größe eines Eingangssignals angibt.After this time, the gate circuit sends a signal to the reset input of the shift register 13, and if one to clear the shift register sufficient time has elapsed, the gate circuit is opened again and permitted via clock pulses that a new cycle begins. In this way it becomes continuous Sequence of displays achieved, each of which is a momentary magnitude of an input signal indicates.

Es ist ersichtlich, daß die Schaltung eine bestimmte Form eines Digital-Analog-Wandlers enthält, welcher die Ausgangssignale einer Vielzahl von Stromgeneratoren addiert, bis sie mit dem Eingangssignal zusammenfallen, und dann eine Anzeige darstellt. Durch die Tatsache, daß die Anzeige durch Sichtanzeigeelemente gebildet wird, die innerhalb der Stromgeneratoren eines Analog-Digital-Wandlers enthalten sind, wird eine Verminderung des Gesamtleistungsbedarfs erreicht sowie eine Vereinfachung einer eventuell erforderlichen Spannungsanpassung. It can be seen that the circuit is some form of digital-to-analog converter contains, which adds the output signals of a large number of current generators, until they coincide with the input signal, and then displays an indication. By the fact that the display is formed by visual indicators that are contained within the current generators of an analog-to-digital converter achieved a reduction in the total power requirement as well as a simplification of a possibly necessary voltage adjustment.

Claims (5)

Patentansprüche: 1. Schaltungsanordnung zur Sichtdarstellung eines Parameters eines analogen Eingangssignals, mit einer Vielzahl von Anzeigeelementen, die abhängig von Steuersignalen in unterschiedlichen Kombinationen zur Anzeige unterschiedlicher Werte erregbar sind, und mit einer Steuerschaltung zur fortlaufenden Änderung der Steuersignale im Sinn eines Durchlaufens des Anzeigebereichs, und mit einem Komparator, der an einem ersten Eingang das Eingangssignal und an einem zweiten Eingang ein Vergleichssignal empfängt, welches in jedem Augenblick dem gerade durchlaufenen Wert des Anzeigebereichs entspricht, und der die Steuerschaltung anhält, sobald diese beiden Signale übereinstimmen, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (11, 13, 16) die Steuersignale im Sinn einer kontinuierlichen Erhöhung der Anzahl der erregten Anzeigeelemente (10) ändert und daß eine Einrichtung (12, 17) vorgesehen ist, die als Vergleichssignal ein Signal ableitet, welches die Anzahl der erregten Elemente angibt. Claims: 1. Circuit arrangement for the visual display of a Parameters of an analog input signal, with a large number of display elements, which depend on control signals in different combinations to display different Values are excitable, and with a control circuit for continuously changing the Control signals in the sense of scrolling through the display area, and with a comparator, the input signal at a first input and the input signal at a second input Receives comparison signal, which in each moment the Corresponds to the value of the display range, and which the control circuit stops as soon as these two signals coincide, characterized in that the control circuit (11, 13, 16) the control signals in the sense of a continuous increase in the number the excited display elements (10) changes and that a device (12, 17) is provided is, which derives a signal as a comparison signal, which the number of excited Indicating elements. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Ableitung eines Signals, welches die Anzahl der erregten Elemente angibt, ein Integrator (17) ist, welcher die Ströme summiert, die durch die einzelnen erregten Anzeigeelemente (10) fließen. 2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the means for deriving a signal indicating the number of excited elements indicates an integrator (17) which sums the currents flowing through the individual excited display elements (10) flow. 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeelemente (10) durch lichtemittierende Dioden gebildet sind, die entweder einzeln oder in Gruppen in Reihe geschaltet sind. 3. Circuit arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that that the display elements (10) are formed by light-emitting diodes, either are connected in series individually or in groups. 4. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung zur Erregung einer kontinuierlich veränderbaren Anzahl von Anzeigeelementen ein Schieberegister (13) aufweist, welches parallele Ausgänge hat, von denen jeder in der Weise wirkt, daß der Strom gesteuert wird, der in einem entsprechenden der Anzeigeelemente fließt, wobei das Schieberegister weiterhin einen seriellen Dateneingang aufweist, der in der Weise wirkt, daß er einen Zündsignalpegel aufnimmt, und daß eine Schaltung (16) vorgesehen ist, welche als Torschaltung für die Taktimpulse an den Schieberegistereingang arbeitet, wobei die Torschaltung (16) vom Komparator (18) steuerbar ist, um eine weitere Speisung des Schieberegisters (13) mit Taktimpulsen zu verhindern, wenn die Anzahl der erregten Anzeigeelemente (10) den darzustellenden Parameter des Eingangssignals angibt. 4. Circuit arrangement according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the control circuit for exciting a continuously variable Number of display elements has a shift register (13), which parallel Has outputs, each of which acts to control the current, which flows in a corresponding one of the display elements, the shift register furthermore has a serial data input which acts to receives an ignition signal level, and that a circuit (16) is provided which works as a gate circuit for the clock pulses to the shift register input, wherein the gate circuit (16) can be controlled by the comparator (18) to provide a further supply the shift register (13) to prevent clock pulses when the number of energized Display elements (10) indicating the parameters of the input signal to be displayed. 5. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß alle Anzeigeelemente in einer geraden Linie oder in einer Kurve derart angeordnet sind, daß eine Anzeige nach Art einer Bandskala oder eines Thermometers gebildet wird. 5. Circuit arrangement according to one of the preceding claims, characterized characterized in that all display elements are in a straight line or in a curve are arranged so that a display in the manner of a tape scale or a thermometer is formed. Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Sichtdarstellung eines Parameters eines analogen Eingangssignals, mit einer Vielzahl von Anzeigeelementen, die abhängig von Steuersignalen in unterschiedlichen Kombinationen zur Anzeige unterschiedlicher Werte erregbar sind, und mit einer Steuerschaltung zur fortlaufenden Änderung der Steuersignale im Sinn eines Durchlaufens des Anzeigebereichs, und mit einem Komparator, der an einem ersten Eingang das Eingangssignal und an einem zweiten Eingang ein Vergleichssignal empfängt, welches in jedem Augenblick dem gerade durchlaufenen Wert des Anzeigebereichs entspricht, und der die Steuerschaltung anhält, sobald diese beiden Signale übereinstimmen. The invention relates to a circuit arrangement for visual display a parameter of an analog input signal, with a large number of display elements, which depend on control signals in different Combinations to display different Values are excitable, and with a control circuit for continuously changing the Control signals in the sense of scrolling through the display area, and with a comparator, the input signal at a first input and the input signal at a second input Receives comparison signal, which in each moment the Corresponds to the value of the display range, and which the control circuit stops as soon as these two signals match. Bei einer aus der deutschen Offenlegungsschrift 2 234 923 bekannten Anordnung dieser Art bilden die Anzeigeelemente die Stellen auf der Anzeigetafel eines Zählers, wobei die Steuersignale zur Erregung der Anzeigeelemente vom Zähler geliefert werden. Zur fortlaufenden Änderung dieser Steuersignale wird der Zähler in Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung ständig fortgeschaltet, so daß der Zählerausgang ein digitales Signal liefert, welches aufeinanderfolgenden Anzeigewerten der Anzeigetafel entspricht und ständig mit dem Eingangssignal verglichen wird, um den Zähler bei Übereinstimmung der beiden Signale anzuhalten. Der auf der Anzeigetafel dann eingestellte Wert entspricht somit dem Wert des Eingangssignals. In one known from German Offenlegungsschrift 2,234,923 Arrangement of this kind, the display elements form the places on the display board a counter, the control signals for energizing the display elements from the counter to be delivered. The counter is used to continuously change these control signals continuously incremented in forward or reverse direction, so that the counter output provides a digital signal indicating successive readings on the display board and is constantly compared with the input signal to the counter at To stop matching the two signals. The one then set on the scoreboard The value therefore corresponds to the value of the input signal. Ein Zähler liefert bekanntlich eine Digitalanzeige, d. h., jedem Anzeigeelement auf der Anzeigetafel muß bei der Ablesung ein gesonderter Stellenwert zugeordnet werden. Insbesondere, wenn die Sichtdarstellung Überwachungszwecken dient, ist eine solche mehrstellige Ziffernanzeige nicht schnell genug von der ablesenden Person auswertbar. In manchen Fällen, wie z. B. As is known, a counter provides a digital display; i.e., everyone The display element on the display board must have a special value when reading be assigned. In particular if the visual display is used for monitoring purposes, such a multi-digit numeric display is not fast enough to read the reading Person evaluable. In some cases, such as B. bei den Anzeigegeräten im Cockpit eines Flugzeugs, muß jedoch ein flüchtiger Blick auf das Anzeigefeld genügen, insbesondere, wenn mehrere Anzeigen gleichzeitig überwacht werden sollen. Eine mehrstellige Ziffernanzeige ist außerdem schlecht dazu geeignet, Größe und Richtung von Änderungen des angezeigten Signals schnell und anschaulich zu übermitteln. Ein weiterer Nachteil der bekannten Anordnung besteht darin, daß der Vergleich eines mehrstelligen Digitalsignals, wie es vom Zähler geliefert wird, mit einem analogen Eingangssignal einen aufwendigen Digital-Analog-Umsetzer erfordert, der im bekannten Fall zwischen dem Zähler und dem Komparator eingefügt werden muß.in the case of the display devices in the cockpit of an aircraft, however, a A cursory glance at the display panel is sufficient, especially when there are several displays are to be monitored at the same time. There is also a multi-digit numeric display ill-suited to the magnitude and direction of changes in the displayed signal to be transmitted quickly and clearly. Another disadvantage of the known arrangement is that the comparison of a multi-digit digital signal as it is from Counter is supplied, with an analog input signal, a complex digital-to-analog converter requires, which is inserted in the known case between the counter and the comparator must become. Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Anordnung der eingangs beschriebenen Art so auszulegen, daß eine anschaulichere Sichtdarstellung geliefert wird. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Steuerschaltung die Steuersignale im Sinn einer kontinuierlichen Erhöhung der Anzahl der erregten Anzeigeelemente ändert und daß eine Einrichtung vorgesehen ist, die als Vergleichssignal ein Signal ableitet, welches die Anzahl der erregten Elemente angibt. The object of the invention is to provide an arrangement of the initially to be interpreted in such a way that a clear visual representation is provided will. This object is achieved according to the invention in that the control circuit the control signals in the sense of a continuous increase in the number of energized Display elements changes and that a device is provided as a comparison signal derives a signal indicating the number of elements excited.