LED-Ansteuerschaltkreis A277

Letztmalig dran rumgefummelt: 24.09.12 13:15:45

Aus DDR-Produktion sind dem Elektronikamateur noch die beiden Altgesellen der Zeitgebertechnik neben dem B555 gut vertraut. In der Hoffnung, diese auch noch bei Harald in der "Ramschkiste" zu finden bin ich nicht enttäuscht worden - und so liegen noch mindestens 5 Exemplare auf Eis - und: dies könnte auch anderen so gehen. Aber was tun - die Unterlagen zu diesem Wahnsinnsteil sind lange verschütt' also mal tief in den Literaturfundus geschaut, und siehe - wir haben ihn gefunden, und zwar ganz ausführlich ;-)

  1. LED-Ansteuerschaltkreis A277D
  2. Funktion
  3. Kenndaten
  4. Einstellbare Funktionen
  5. Fremdsteuerung
  6. Einsatzbeispiele E355D
  7. Verwandte Themen

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A277D im Übersichtsschaltbild

inhaltlich auf korrektem Stand - evtl. partiell unvollständig ;-)

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Quellen:

Mikroelektronik für Praktiker S. 117 ff.

1. LED-Ansteuerschaltkreis A277D

Der Ansteuerschaltkreis A277D wandelt die Höhe einer anliegenden Meßspannung in ein Leuchtband proportionaler Länge um oder bestimmt wahlweise die Position eines leuchtenden Punktes auf einer LED-Zeile. Es handelt sich also um eine analoge, jedoch quantisierte Anzeige.

Der Anzeigebereich wird durch zwei Referenzspannungen festgelegt. Ihr unterer Wert liegt etwa eine Quantisierungsstufe unterhalb der kleinsten angezeigten Meßspannung, ihr oberer Wert entsprechend über dem größten. Mit einem A277D können maximal 12 Leuchtdioden angesteuert werden. Eine Vergrößerung der LED-Skale über 12 Leuchtdioden hinaus ist durch eine Kaskadierung mehrerer Ansteuerschaltkreise möglich. Da der Schaltkreis konstante, in einem gewissen Bereich aber auch einstellbare Ausgangsströme liefert, sind keine' externen Strombegrenzungswiderstände erforderlich.
Ob der Meßwert in Form eines Leuchtpunkts oder Leuchtbands erscheinen soll, wird durch die Art der Anschaltung der Leuchtdioden bestimmt. Der A277D bietet überall dort Vorteile, wo Meßgrößen auch bei relativ schneller zeitlicher Änderung anschaulich erfassbar sein müssen, ohne dass eine extrem hohe Auflösung gefordert wird. Analogen Zeigerinstrumenten gegenüber ergibt sich eine praktisch trägheitslose Anzeige, sofern die Meßspannung nicht über eine Schaltung aufbereitet wird, die selbst Zeitkonstanten enthält.

a) A277D im Übersichtsschaltbild - ergänzt um die beiden Grundschaltungen für den Anschluss von Anzeigeelementen

b) A277D funktional

2. Funktion

	Bild oben zeigt die Blockschaltung des A277D, bereits ergänzt durch die beiden Anschlußmöglichkeiten für LED-Skalen, d. h. für Band- und für Punktbetrieb. Die Widerstandskette R teilt den von außen an den Referenzspannungsanschlüssen vorgegebenen Spannungsbereich Δ U_ref = U_{ref max} - U_{ref min} linear in Teilspannungen. Eine Kette von Komparatoren stellt fest, welcher Teilspannung die gerade anliegende Steuerspannung am nächsten kommt. Aus der Steuerspannung wird dadurch ein quasianaloges Signal gewonnen, das 12 Werte annehmen kann. Die Komparatorausgänge werden mit den 12 Stromtreibern für die Leuchtdioden über die Umschaltmatrix verkoppelt. Diese Logikschaltung berücksichtigt außerdem, ob die LED-Zeile punkt- oder bandförmig angesteuert werden soll. Das geschieht durch Auswerten der Spannung zwischen den Anschlüssen 14 und 15. Bei Bandbeschaltung tritt dort die Flußspannung der 2. Diode der LED-Zeile auf, die in der Größenordnung von mindestens etwa 1,5 V liegt. Ist das der Fall, dann werden (nur für die Betriebsart Bandbetrieb) die jeweils letzten Dioden der ersten beiden Vierergruppen nicht abgeschaltet. Die 12. Leuchtdiode leuchtet generell bei Bereichsüberschreitung des Steuerspannungsbereichs weiter, unabhängig von der Beschaltungsart. Dagegen sind alle Leuchtdioden dunkel, so lange die Steuerspannung nicht den Wert U_{ref min}, um etwa eine Quantisierungsstufe überschreitet.
	Die Aufteilung der 12 Ausgänge in 3 Gruppen hat zwei Vorteile: zum einen bleibt die untere Betriebsspannungsgrenze relativ niedrig, zum anderen begrenzt sie die maximale Stromaufnahme der Anzeige bei Bandbetrieb. Die Einschalt- und Ausschaltcharakteristik der Leuchtdiodenausgänge wird durch die endliche Steilheit der Komparatoren bestimmt. Durch Einstellen einer entsprechenden Referenzspannungsdifferenz ist es möglich, das Verhältnis zwischen der Breite des „Ein"-Zustands einer Leuchtdiode und der Schaltflanke festzulegen. Bei einer Steuerspannung von 0 V leuchtet, wie schon erwähnt, keine Leuchtdiode. Die Steuerspannung muss erst die Spannungsdifferenz über dem ersten Widerstand der Teilerkette überwinden, bevor die erste Leuchtdiode anspricht. Für die gerade leuchtende Diode wird folgende Abschätzung genannt: n = Int [13(Usr - Urefmin)/(Urefmax - Urefmin)l• Diese Rechnung gilt um so besser, je größer die Differenz zwischen den beiden Referenzspannungen ist. Das Basispotential aller Treibertransistoren lässt sich gemeinsam über einen Steuereingang (Anschluss 2) beeinflussen. Damit kann die Helligkeit durch entsprechende Außenbeschaltung gesteuert werden, es lässt sich also eine automatische Anpassung an die Umfeldhelligkeit vornehmen. Bei unbeschaltetem Anschluß 2 erhält man eine mittlere Helligkeit, für die ILED - 10 mA gilt.

3. Kenndaten

Dahinter versteckt sich nicht weiter, als eine "amateuerhaft" hinreichend präzise Impulsquelle für Synchronsignale, welche irgendwo benötigt werden. Für Amateure wirklich hinreichend geeignet nur aus dem Grunde, da die Meßzeiten eigentlich nicht relevant sind und nur selten die Tagesgrenze überschreiten - wobei natürlich genau hier die Industrie mit ihren Standards sowie präzise definierten Zeitintervallen ansetzt.

Gehäuse. Der A277D wird in einem 18poligen Dual-in-line-Kunststoffgehäuse gefertigt.
Anschlußbelegung. Bild 4.2 und Tafel 4.1 geben die Anschlußbelegung des A277D wieder.
Bild 4.3. Maximal zulässige Verlustleistung -25 0 25 50°C7085
in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur ea -~
Grenzkennwerte. In Tafel 4.2 sind die Grenzkennwerte des A277D zusammengefaßt.
Zulässige Verlustleistung. Bild 4.3 zeigt die Abhängigkeit der zulässigen Verlustleistung von der Umgebungstemperatur. Die im Schaltkreis umgesetzte Verlustleistung ergibt sich zu
Pv = ILED (Ucc - UF LED) + Ucclec für Punktbetrieb
Pv - ILED (3 Ucc - 9 UF LED) + Ucclcc für Bandbetrieb.
In der Gleichung für Bandbetrieb wurde der kritische Betriebsfall betrachtet, d. h.

4. Einstellbare Funktionen

5. Fremdsteuerung

6. Einsatzbeispiele für den E355D

7. Verwandte Themen

Das es den Ausgang schon lange nicht mehr interessiert, was am Eingang eigentlich los ist, stellt ein altes Problem der Informatik dar. Schließlich soll der Prozessor gerade seine Bahn ziehen und sich um seine Rechenprozesse kümmern. Wer aber hat die bereits ermittelten Zwischenresultate oder gar Zielwerte im Auge? Richtig - irgend etwas muss sich auch Werte merken können - das ist dann der Bereich der Fangregister und ihrer engen Verwandten - dies gilt bis hin zur Rechner-Peripherie.

B555D

E351D

E355D

C520D

B461G

B511D

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... dieser Text wurde nach den Regeln irgendeiner Rechtschreibreform verfasst - ich hab' irgendwann einmal beschlossen, an diesem Zirkus nicht mehr teilzunehmen ;-)

„Dieses Land braucht eine Steuerreform, dieses Land braucht eine Rentenreform - wir schreiben Schiffahrt mit drei „f“!“

Diddi Hallervorden, dt. Komiker und Kabarettist