DE2437029C2

DE2437029C2 - Schaltungsanordnung für eine Leuchtanzeige mit einem thermometerskalenähnlichen Aufbau

Info

Publication number: DE2437029C2
Application number: DE19742437029
Authority: DE
Inventors: Gunnar Dipl.-Ing. 2807 Achim Zaydowicz
Original assignee: NORDDEUTSCHE MENDE RUNDFUNK KG 2800 BREMEN
Current assignee: Dewek Vereinigte Deutsche Electronic-Werke 7 GmbH
Priority date: 1974-08-01
Filing date: 1974-08-01
Publication date: 1976-07-29
Also published as: DE2437029B1

Description

Bei Anwendung Integrierter Schaltkreise entfällt 35 zwar dieser Lohnaufwand. Es ist aber eine bekannte

Tatsache, daß die Anfälligkeit einer Integrierten

Schaltung gegen Ausfälle immer größer wird, je mehr Teile in ihr integriert sind. Es ist also auch hier von

Stand der Technik grundsätzlicher Bedeutung, aus Gründen der Be-

40 uiebssicherheii so wenig als möglich Bauteile zu Eine Reihe von Galliumarsenid-Dioden, als Ersatz verwenden.

für einen mechanischen Frequenzanzeiger, wurde bei Die Aufgabe ist somit, das absolute Minimum von

einem Autoradio bekannt Von einem Ende begin- Bauelementen für eine Leucht-Anzeige zu finden, nend leuchtet eine Reihe dieser Leuchtelemente in die aus einer Kette von Leuchtelementen besteht, die einer solchen Anzahl auf, daß die Länge der Reihe 45 im eingeschalteten Zustand mit einem konstanten der eingeschalteten Leuchtelemente wie bei einem Strom bzw. mit einer konstanten Spannung betrieben Thermometer ein Maß für den anzuzeigenden Wert werden.

ist Bei vorliegendem Autoradio wird die Frequenz Die Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen

angezeigt Die Steuerung der Leuchtelemente erfolgt gekennzeichneten Mittel gelöst, über eine integrierte Schaltung, die auch gleichzeitig 50

die Frequenz schrittweise verändert (Funkschau Vorteile

1971, Heft 19, S. 625).

Eine andere rein digital arbeitende Schaltungs- Zu jedem Leuchtelement gehört nur noch ein

anordnung zur Steuerung einer Reihe oder eines FeI- Schalttransistor und ein Widerstand. Alle Dioden des von Leuchtelementen, die den Regelzustand eines 55 sind entfallen. Erhebliche Kosten werden gespart. Stellgliedes nicht nur «rteiiert, sondern auch anzeigt, Die Betriebssicherheit ist gestiegen, da Ausfälle in arbeitet mit einem Taktgeber, einem Frequenzteiler den bisher verwendeten Dioden nicht mehr vorkom- und mehreren logisch verknüpfenden Schaltungen men können.

(DT-OS 2200 918). Eine Schaltung gemäß vorliegender Erfindung hat

Es ist auch eine Schaltungsanordnung für eine 60 weiterhin den Vorteil, daß die Leuchtelemente, wenn Leuchtanzeige mit thermometerskalenähnlichem Auf- sie einmal eingeschaltet sind, mit einem annähernd bau bekannt bei der in einem Arbeitsstromkreis eine konstanten Strom bzw. einer konstanten Spannung Konstantstromquelle mit einer Reihe von Leucht- betrieben werden. Sie können weder zerstört werden elementen verbunden ist wobei jedem Leuchtelement noch Schaden leiden. Ihre Brennspannung ist von der ein Schalttransistor zugeordnet ist, der das Leucht- 65 Meß-Spannung unabhängig. Auf der Leuchtsäule ist element wahlweise kurzschließt Im Steuerstromkreis ein scharfer Übergang zwischen den eingeschalteten jedes Schalttransistors sind jeweils 2 Dioden angeord- und nicht eingeschalteten Leuchtelementen zu erkennet, die in Verbindung mit an eine hohe Gleichspan- nen. Alle Elemente der Leuchtelementen-Kette

leuchten eingeschaltet mit annähernd gleicher Helligkeit

Die Schaltung läßt sich leicht als Integrierte Schaltung herstellen.

Erläuterung dsr Erfindung

Die Zeichnung zeigt ein AusFihnmgsbeispiel für eine Leuchtelemente-Kette von Leuchtelementen. Im Beispiel werden Galliumarsenid-Dioden als Leuchtelemente verwendet. Es können aber auch alle anderen elektrisch-optischen Wandler benutzt werden, die bei einer Spannung von etwa 0,5 Volt nicht mehr leuchten. Diese Restspannung bleibt bei durchgeschalteten Schalttransistoren an den Leuchtelementen stehen, da in Reihe mit jedem Schalttransistor die Basis-Emitter-Diode des anschließenden Schalttransistors liegt und der Kurzschluß-Strom hier eine Potentialschwelle von etwa 0,5 Volt vorfindet.

Die Schaltung besteht aus einer Konstantstromquelle 1, die ihren Konstantstrom entweder ganz oder in einen TeD der Leuchtelemente-Kette 2 oaer in einen Teil oder ganz in die Schalttransistor-Kette 3 hineinschickt. Die Schalttransistor-Kette 3 wird durch eine Steuerspannung U_Slm„ über eine Reihe von Entkopplungswiderständen 4 gesteuert.

Es sei angenommen, die Steuerspannung U_Steaer sei Null. Dann ist die gesamte Schalttransistor-Kette 3 gesperrt. Sie ist stromlos. Der Konstantstrom muß über die Leuchtelemente-Kette 2 fließen. Alle Leuchtelemente leuchten.

Ist die Steuerspannung etwas größer als 0,5 Volt, dann beginnt über den Widerstand R_n der Reihe der Entkopplungswiderstände 4 Strom zu fließen, der zur Basis des Transistors T₃ der Schalttransistor-Kette 3 gelangt und den Schalttransistor ganz oder teilweise öffnet Dadurch wird dem Leuchtelement L_n der Leuchtelemente-Kette der Konstantstrom teilweise oder ganz (je nach der Höhe der Steuerspannung) entzogen, und das Leuchtelement L_n beginnt zu verlöschen. Mit dem völligen Durchschalten des Transistors T_n' wird sein Kollektorpotential Null, und alle Potentiale der Kollektoren und Emitter der Transistoren T₁ bis T_n __t sowie alle Potentiale, an denen die Leuchtelemente L₁ bis L_n^₁ liegen, sind um die Brennspannung des Leuchtelementes L_n nach unten abgesackt.

Bei durchgeschailtetem Transistor T_n steht an seiner Basis eint Spannung 0,5 Volt Damit liegt auch am Emitter des Transistors T_n__x eine Spannung von 0,5 Volt Um nun auch diesen Transistor T_u . ₁ zum Durchschalten zu bringen, muß die Steuerspannung Usuuet ^auf efwas über ! Volt steigen. Dann erhält auch die Basis des Transistors T_n., Steuer-

S sirom, und niit dem Durchschalten des Transistors T. . erlischt auch das Leuchteiement L_n _..

JeMt sacken wieder alle Leuchtdioden L₁ bis L_n .. und die Emitter und Kollektoren der Transistoren T₁ bis r„.₂ im Potential ab, und zwar um den Betrag

ίο der Brennspannung des Leuchtelementes L_n _M abzüglich der Potentialschwe'le von etwa 0,5 Volt der Basis-Emitter-Diode des Transistors T_n. Diese Restspannung von 0,5 Volt bleibt nun an den Klemmen des erloschenen Leuchtelementes L_n _, stehen.

Bei durchgeschalteten Transistoren T_n^₁ und T_n steht an der Basis des Transistors T_n^₁ eine Spannung von etwa 1,0VoIt Diese Spannung liegt dann ?uch am Emitter des Transistors T_n . _a.

Steigt die Steuerspannung £/_Sleaer weiter an und

ao überschreitet sie den Wert von 1,5 Volt, dann erhält auch der Transistor T_a__s Basisstrom und schaltet durch. Nunmehr erlöscht das Leuchtelement L_n . ₂. Die Potentiale der darüber befindlichen Leuchtelementen und der Kollektoren und Emitter der dazugehörigen Transistoren sacken wieder ab um den Betrag der Brennspannung von LeuchtelemeDt L_n.₂ abzüglich 0,5 Volt Potentialdifferenz zwischen Basis und Emitter von Transistor T_n _ _v
Mit steigender Steuerspannung t/_Steuer geht das Spiel so lange weiter, bis auch der Transistor T₁ der Schalttransistor-Kette 3 durchgeschaltet hat und alle Leuchtelemente der Leuchtelemente-Kette 2 verloschen sind.

Sinkt die Steuerspannung wieder ab, so werden die Transistoren der Schalttransistor-Kette 3 beginnend mit Transistor T₁ der Reihe nach wieder gesperrt, und die Leuchtelemente der Leuchtelemente-Kette 2 leuchten beginnend mit Leuchtelement L₁ der Reihe nach wieder auf.

uurch geeignete wanl der Widerstände der Reihe der Eatkopplungswiderstände 4 läßt sich der Leuchteinsatz der Leuchtelemente von sprunghaft bis fließend verändern. Werden in der Leuchtelemente-Kette Galliumarsenid-Dioden verwendet, haben sich Widerstandswerte von etwa 6 bis 12kOhm in der Praxis bewährt

Die in der Zeichnung an die Anschlüsse der Transistoren T_n bis T_n _₂ eingeschriebenen Spannungswerte gelten für den durchgeschalteten Zustand dieser Transistoren.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

nung gelegten Widerständen das Nacheinander-Aus-PauMttansprüche· und -Einschalten der Leuchtdioden bewirken (DT-OS

2240105).

i. Schahungsanordnung für eine Leuchtanzeige Es sind ferner Anordnungen mit Flüssjgkristall-

nat einem tlienn«meterska!enähnyc!«n Aufbau. 5 Anzeige" bekannt, hei denen I Äuchteiemente in einer geeignet zur Anzeige eines durch eine Steuer- Reihe hintereinander angeordnet sind, einmal in spannung dargestellten analogen Meßwertes in linearer Anordnung (US-PS 3774 195) und anderer-Form einer Leuchtsaule, bestehend aus einer seits in zweidimensionaler Anordnung (GB-PS mechanischen Aneinanderreihung von elektrisch- 13 37 637).

optischen Leuchtelementen, z. B. Glühlampen, io Bei den hier verwendeten Schaltungen liegen an Leuchtdioden, vorzugsweise Galliumarsenid- den eingeschalteten Flüssigkristall-Elementen kerne Dioden, usw., die im eingeschalteten Zustand mit konstanten Spannungen an, sondern die Spannung ist einer nahezu konstanten Spannung bzw. einem der Meß-Spannung proportional. Diese Betriebsart konstanten Strom betrieben werdeü, enthaltend ist im wesentlichen nur bei Flüssigkristall-Anzeigen eine Konstantstromquelle, einen Arbeitsstrom- 15 zulässig, weil andere Leuchtmittel, wie z.B. Glühkreis, in dem alle Leucht-Elemente in Reihe ge- biraen, mit wachsender Spannung durchbrennen oder schaltet sind, einen Schaltstromkreis, bestehend Leucht-Dioden mit wachsender Spannung zerstört aus Schalttransistoren, die jeweils zugeordnete oder die Leucht-Elemente allgemein mit unterschied-Leuchtelemente kurzschließen, und einea Steuer- licher Helligkeit betrieben wurden, was hingegen im Stromkreis, mit dem die Schalttransistoren der ao vorliegenden Fall nicht erwünscht ist Reihe nach geschaltet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Scbalttransistoren Aufgabe eine Kette von Darlington-Schaltungen (3) bilden,

daß die Verbindungspunkte jeweils zweier Leucht- Die Anwendung zweier zusätzlicher Dioden je

elemente mit dem Kollektor jeweils zugeordneter 25 Schalttransistor und Leuchtelement gemäß der Lehre Transistoren verbunden sind und daß die Basen von DT-OS 2240105 bedeutet einen erheblichen der Transistoren jeweils über Widerstände mit Aufwand, der um so größer ist, je mehr Elemente die der Steuerleitung verbunden sind. Leuchtelemente-Kette haben soll. Dabei ist zu beden-
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, da- ken, daß für die Dioden nicht nur Materialkosten, durch gekennzeichnet daß die Basis-Emitter- 30 sondern auch noch viel höhere Lohnkosten entstehen, Dioden der Schalttransistoren für die Aufnahme dadurch, daß die Dioden der Verpackung entnomdes vollen Stromes der Konstantstromquelle in men, abgebogen, beschnitten, in die Leiterplatten einDurchlaßrichtung dimensioniert sind. gesetzt und verlötet werden müssen.