光柱显示扫描器CH261的应用
发布时间：2017-09-01
一、概述
CH261是我厂新开发(与国外没有同类型号)的用于显示仪表的专用集成电路。在检测模拟电平的过程中，它以扫描的方式驱动双50点或单100点LED进行线性模拟显示。它与一块点/线显示驱动器LM39热便可组成双50点或单100点的光柱模拟显示表头。如果配上各种模拟量输出的一次仪表，就能直观地显示自动化系统中的温度、压力、转速、流量等非电量的设定值和控制值。
用cH261装成的模拟表，除了能方便地实现电压指示外，也能方便地实现可视报警几时序发生等功育琶。
用cH261组装的光柱显示仪表，响应快、稳定、可见度高。它既有指针式仪表的直观性，易以解释，又有数字式仪表的精确性，是显示仪表升级换代的理想产品。CH历1采用CMOS工艺单片集成，因此，仪表的功耗小、可靠性高、体积可以微小化。CH261单电源工作，工作电压推荐使用。一10v。
二、工作原理
CH26I的原理框图如图1所示。它由振荡器计数器译码器、阶梯发生器、M模式选择网络、恒流源以及驱动器等组成。
振荡器由两级倒相器构成，外接一个电阻和一个电容便可产生振荡。振荡频率可通过选择电阻R和电容C的标称值获得频率f与RC有如下关系。
K的值约在0.45左右.对同一批电路的K值是相同的但每批电路因工艺参数的变化会使K值产生波动的变`}o f的高低与光柱扫描的快慢相关，通常频率f控制在ZkHz左右。
计数器由生个D型触发器和一些门电95's to组成.它既可作10分频计数也可作5分频计数，以获得一个单10级或双5级的扫描显示时序。
译码器将计数器的状态译为10级时序或双5级时序，控制驱动器输出兰10级或双a级扫描波形。
阶梯发生器产生两个阶梯信号电压。当to级扫描时，两个阶梯电压均为to级，10级阶梯总电压为满标电压值Y F3，级差电压Y。为满标电压的十分之一，即Ys=YF3}}-O。当5级扫描时，两个阶梯电压均为5级，5级阶梯总电压为满标电压的一半，级差电压仍为满标电压的十分之一。两个阶梯均与时序同步扫描，第一阶梯由。V起扫，第二阶梯由。.l YFs起扫。这样，每扫描一拍便产生一个基准电压.to级扫描便产生10级连续叠加的阶梯基准5级扫描便产生5级连续叠加的阶梯基准。也就是说，阶梯发生器实际上是一个多级基准电压扫描瓶如果将第一阶梯v}c1与点线显示驱动器LM3914的基准低端RLO相连，而将第二阶梯VSC2与LM3919}的基准高端RH工相连，LM39I4便能获得5或10级的阶梯基准，一块LM391a.}便能驱动原来需10块LM3914才能驱动的loo点LEDo
阶梯发生器的总基准电压，即满标电压Y Fs，从VR工端馈入。
模式选择网络通过M端电平的设置来选择阶梯信号的级数和时序扫描的拍数。当M为“0"时，阶梯信号vsC1与VSC2均为5级，时序扫描与双5拍相呼应，此时可相应显示两个独立的50点光柱。当M为"x”时，阶梯信号VSC1与VSC2均为10级，时序扫描与单10拍相呼应.此时显示单xoo点光柱。
模式选择M与时序扫描L的相关波形如图2所示。图中CP为振荡器输出的脉冲。从图2中可以看出，当NI为“x”时，时序由Lx依次扫到L7.0，共10拍。当M为“0"时，L1至L5, L1/L6至L5/L10两组时序以5拍的周期同步扫描。
驱动器分为两类一类为模拟信号驱动，另一类为数字信号驱动。模拟信号驱动器输出VSC1和VSC2两个阶梯信号数字驱动器输出L1至L1o压5单10拍或双5拍扫描讨序脉冲。如前所述，两个阶梯信号可以产生5级或10级的基准电压进行扫描。时序脉冲输出至LED的阳极。100点光柱由加组LED构成，每组包含xo个LED管子。每一个时序脉冲输出至相应一组LED的阳极，点/线驱动器LM39x}输出至LED的阴极。当时序脉冲为“0"时，LED熄灭。当某拍时序脉冲为“1"时，相应一组LED被选中，组中10个LED要点亮几个或要点亮第几个则由点/线驱动器的输出状态决定。因此，通过CH261时序扫描，只要采用一块LM39x4就能实现xoo点光柱的驱动，否则要xo块LM39x4才能驱动x00点光柱。
恒沐源由击穿电压为6.5v的齐纳二极管、电阻网络以及MOS管构成.它从工CO输出一个恒定的电流，当这个电流流过阶梯发生器的电阻链就能获得一种基准电压。因此，它可作为一个基准源。但应该往意，当电路工作电压低于7Y时，恒流特性将发生劣化。
三、封装与引线功能
CH 261采用20脚双列直插塑封。引线排列如图3所示。各引线功能如下:OSC1-OSC3为振荡器外接端子;L1-L5为时序扫描输出第1至第5拍;L6/L1-L7.0/L5为时序扫描输出第s至第xo拍或第1，至第5拍;VSC1, VSC2是第一和第二阶梯信号电压;VR工是总基准电压，即满标电压输入端;M为模式控制端;工CO为恒流输出端。
四、应用
CH 261是LM3914类型点/线显示驱动器的支援配套电路，它产生的扫描时序和阶梯基准可以显著地提高LM3s14的功效。LM3914是一种通用的点/线显示驱动器，一块电路可以驱动10个LED，显示10个光点。若要显示100个光点则要用10块LM3914相串接，这就带来了成本高、线路复杂的麻烦。若采用CH261显示扫描电路相配合，仅需一块LM3914即可实现100点光柱的驱动，这时不但可以大幅度地降低成本，也使线路大为简化。
100点光柱显示电路如图4所示。LM3914的功能主要由一个点/线控制端M和10级比较器实现，各级廿较器的基准电压来自基准分压器。LM'.1 }!.的M端接+ J,:或开路悬空为点显示模式，CH26的1I端接，”为10拍扫描。CHV6i的第一阶梯VSC7接L M};91<.}.的基准低端RLO, CH261的第二阶梯vsc2接LMSa,}的基准高端RH工。 CH261的V FLI端馈入一个满标基准电压Y F,S'。光柱矩阵分为10组每组10个LED，每组LED的公用阳极与相应的I3:h序脉冲相接，而各组相应的LED阴极井接后与工M:?91.?:的加个LED驱动端相应连接。竺扫描信号频率调整合适后，一旦被恻模拟电压馈入LM3914的vua端便能实现光柱显示。
LED能否点亮，取决于被测信号Y二与RLO,丑Hl的电压关系。ELO, RH工的电压是由CK、6l的阶梯信号扫描提供的，它不断变化，当VINCVRl4时，整组熄灭;当VIN>V。时，LED被点亮，被点亮的LED的位数为
双50点光柱显示电路如图5所示。用一块CH26」和两块LM3914便可实现显示两个独立的被测模拟电压。这时CH261的模式端接“0", LM3914的M端接“1"o CH261的第一阶梯V SC1同时接入两块LM3914的RLO端.第二阶梯VSC2同时接入两块LM3914的RH工端，L1-L5时序输出端分别接一支光柱的1-5组LED的阳极，L6/L1}!}10/L5时序输出端分别接另一支光柱的1-5组LED的阳极。两块LM391a.的驱动输出端分别与两支光柱的阴极相接。满标基准电压共用.两个独立的模拟电压分别送入各自的LM391:便可实现双光柱显示两个独立信・号。
摘自：中国计量测控网
