Das Magazin für Funk Elektronik · Computer

Praktische Elektronik
Monoflop ’4538 (D5) erzeugt. Den BCD-
Ausgängen der IS D1 bis D3 können jetzt
von der Displayumschaltung unbeeinflußte
Werte entnommen werden.
Für die Aufbereitung der (halben) Stelle
ist ein gesonderter Speicher und Kodeumsetzer
einzusetzen. Es werden nur die
Segmente b, c und g benötigt. Da b und c
zur Darstellung der Ziffer 1 gemeinsam
angesteuert sind, müssen lediglich zwei
Bit zwischengespeichert werden. Als einfachste
Form eines Speicherelements ist
ein Flipflop anzusehen. Zwei D-Flipflops
mit Setz- und Rücksetzeingängen enthält
der Schaltkreis ’4013 (D4). Die am Eingang
D anliegende Information wird mit der
L/H-Flanke am Takteingang C zum Ausgang
Q weitergeleitet. Der Pegel am Ausgang
bleibt bis zum Eintreffen der nächsten
wirksamen Schaltflanke erhalten.
Die Umsetzung in den BCD-Kode erfolgt
gemäß der Wahrheitstabelle mit den antivalenten
Ausgängen des D4 sowie einem
EX-OR-Gatter eines ‘4030. Das „g-Bit“
(Minuszeichen) braucht lediglich negiert zu
werden, was durch die Nutzung des negierten
Ausgangs von D4.2 erfolgt. Das
Steuersignal für das „b,c-Bit“ (Ziffer 1)
wird mit dem „g-Bit“ (D10.1) EX-OR verknüpft
und bildet das niederwertigste Bit
der halben Stelle.
■ Soll/Ist-Wert-Vergleich
Bleibt noch, den vom A/D-Wandler erzeugten
Meßwert mit einem Sollwert zu
vergleichen. Dazu wird der 4-Bit-Größenkomparator
‘4585 eingesetzt. Er prüft,
ob der Wert A „größer als“, „gleich“ oder
„kleiner als“ der Wert B ist. Durch
608 • FA 6/95
Bild 2:
Leitungsführung
der Platine
Bild 3:
Leitungsführung
der
Bestückungsseite
Beschaltung der vorhandenen Übertragseingänge
sind die Schaltkreise entsprechend
der hier notwendigen 14 Bit kaskadiert.
Als A-Wert wird der über die Kodierschalter
vorgegebene Sollwert eingegeben.
Die Miniaturdrehschalter enthalten vier
Schaltkontakte, die in Abhängigkeit der
eingestellten Ziffer, entsprechend dem
BCD-Kode geschlossen sind. Bei dieser
Variante sind für die offenen Schaltkontakte
die Widerstände R1 bis R4 usw. für
die Erzeugung des L-Pegels vorgesehen.
Eine Besonderheit bei der Eingabe des
Sollwertes ergibt sich mit der höchstwertigen
Stelle. Laut der Wahrheitstabelle
entspricht die „0“ auf dem Schalter S4 der
Ziffer –1, die „1“ der –0, die „2“ der 0 und
die „3“ der 1 auf dem Display. Da hier nur
die zwei niederwertigsten Bit gültig sind,
ergeben die Ziffern 4 bis 9 auf dem S4
unzulässige Werte.
■ Schaltstufe
An den Komparatorausgängen von D9 kann
die Aussage über das Ergebnis des Soll/Ist-
Wert-Vergleichs entnommen werden. Die
Aktivität der Ausgänge A > B bzw. A < B
zeigen die Leuchtdioden VD1 und VD2
Wahrheitstabelle der halben Stelle
Display 7-Segment- logische Binär-
Ansteuerung Verknüpfung wert
g a g g+a
–/ H H L L 0
– H L L H 1
dunkel L L H L 2
/ L H H H 3
an. Für die Ansteuerung des Schalttransistors
wird der Ausgang A > B genutzt. Je
nach Empfindlichkeit des ICL 7106 und
der Stabilität des Meßwertes kann es zu
einer sehr hohen Schalthäufigkeit kommen.
Deshalb besteht neben dem direkten Anschluß
des VT1 mit R20 auch die Möglichkeit
der Ansteuerung über den R21. Im
letzteren Fall gelangt das Signal des Komparators
über die Gatter des ’4030 verzögert
an die Basis von VT1. Die Zeitverzögerung
wird durch die RC-Kombination
an den Gattereingängen von D10.3 und
D10.4 erreicht.
Für die Kondensatoren C3 und C4 sind
wegen des geringen Leckstromes Tantaltypen
einzusetzen. Eine weitere Möglichkeit
zur Realisierung einer Schalthysterese
besteht im Weglassen der Auswertung
der niederwertigsten Stelle des
Displays. In diesem Fall entfällt D1 und
D6, wobei bei der Modifikation der Leiterplatte
die Erweiterungseingänge des
D7 wie die des entfallenden D6 anzuschließen
sind.
■ Stromversorgung
Da für den Schaltzusatz ausschließlich
CMOS-Schaltkreise zum Einsatz kommen,
beträgt die Stromaufnahme nur 15 mA (mit
LED).
Weiterhin kann der Spannungswert in
einem weiten Bereich gewählt werden. Es
liegt nahe, das Panelmeter und den Schaltzusatz
aus einer gemeinsamen Spannungsquelle
zu betreiben.
Der Spannungsregler A1 liefert bei einer
Eingangsspannung von 12 V eine Ausgangsspannung
von 9 V. Soll ein 9-V-