170229. lajstromszámú szabadalom • Elektrónikus óra

170229 13 14 A számláló által megvalósítandó számsorozatot a 2. táblázat tartalmazza. 2. táblázat Számláló Számsorozat Bináris állapotok A B C D E állapotok 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 2 1 0 0 0 3 3 1 1 0 0 7 4 1 1 1 0 14 5 1 1 1 1 31 6 0 1 1 i 1 30 7 0 0 1 1 1 28 8 0 0 0 1 1 24 9 0 0 0 0 1 16 Ennek a számsorozatnak természetesen tíz TC számlálóállapot felel meg. A harminckettő lehetséges állapot közül az összes többit tilos állapotnak definiáljuk. Ezeket az állapotokat az 1. táblázatban csillaggal jelöltük meg. Ha a számláló valamilyen körülmény folytán olyan állapotba kell hogy kerüljön, amit itt tilos állapotnak nevezünk, szükséges, hogy a számláló a meghatározott számhurokra kerüljön vissza a lehető legrövidebb időn belül. Ezt a 16. ábrán bemutatott állapotdiagram segítségével ábrázoltuk. Ott a 16-os állapotot határoztuk meg végső állapotként, ami a számhurok kezdete. Például, ha valamilyen okból a számláló a 14 állapotba kerül, a következő óra impulzuskor a számláló a 29 állapotba léptetődik, a következő óra impulzuskor a 26 és ezt követően pedig a 20 állapotba. A 20 állapot átmeneti állapot, amelyben csupán addig marad a számláló, amíg az órajel magasba nem megy. Amikor ez történik, a számláló a 16 állapotba léptetődik. A 2. táblázatra hivatkozva látható, hogy a számláló állapotainak bármelyikét lehetséges dekódolni egyetlen kétbemenetű kapuval. A 15. ábrán 58 logika azonban három bemenetű kapu, amelynek egyik bemenete egy megengedő vonalról jön. Ez a bemenet biztosítja, hogy a számláló csupán akkor szolgáltat kimenőjelet, amikor a megelőző számláló már előállította az ezt megengedő jelet. A törlő bemenet mind a flip-flopok, mint pedig megengedő 60 puffer bemeneteire rá van kötve. Ezt a konfigurációt azért használjuk, mivel az ismertetett kiviteli alakban a törlés, a megengedő, valamint az óra bemenetek mindegyikének azonos a prioritása, valamennyi flipflop főáramkörén. Az 58 logika kimenetén megjelenő impulzust visszacsatoljuk az első három, az A, B és C flip-flopok törlő bemenetére, ezzel biztosítva, hogy a számláló a választott és a 2. táblázatban bemutatott sorozaton fog átcirkulálni. A 16. ábra állapotdiagramja mutatja a kívánt, illetve kiválasztott cirkulációt vagy számláló hurkot, valamint azt, hogy milyen módon fog a számláló működni, amikor a tilos állapotok bármelyikébe kerül, és hogyan tér ebből vissza a kiválasztott hurokba. A 17a. ábra kapcsán a 15. ábrán ismertetett tízzel osztó számlálóval együtt használható dekódoló áramkör logikai felépítését tárgyaljuk. A logika kialakítása olyan, hogy biztosítja a 0—9 számok kijelzését hét szegmensből álló dekódoló kijelzőn. A logika úgy működik, hogy a huszonkettő tilos állapotban, amint a tízzel osztó számláló felvehet, érvényes kijelző információ nem áll elő. A rendszer különböző szám-5 lálóihoz tartozó dekódoló áramkörök logikája hasonló, így részletes magyarázatukra nincs szükség. A dekódoló áramkör működése a logikai rajzokból követhető. 10 A 17b. ábrán látható a meghajtóáramkör, amely gerjeszti a jelölt folyadékkristály kijelző szegmenst. Az áramkör szaggatott vonalon belüli 62 része a folyadékkristály kijelző valamennyi szegmense számára közös. Az áramkör további része a hét elemes 15 kijelző minden egyes szegmense számára külön-külön szükséges. A 17a. ábra kapcsán ismertetett számláló áramkörből származó logikai jelek kerülnek a Q31 tranzisztor emitterére, és hatásukra aktiválódik a kívánt kijelző szegmens. Ezek után a meghajtóáram-20 kör működését ismertetjük. Tételezzük fel, hogy Q31 tranzisztor mindkét emitterére magas logikai szint kerül, és hogy Q36 tranzisztor váltakozó áramú bemenetén szintén magas a jel. Ez utóbbi jel a 32 Hz-es jel a korábban leírt 25 számlálótól. Ebben az esetben Q37 tranzisztor bekapcsolt, így Q37 tranzisztor kollektorán a feszültség alacsony. így Q8 tranzisztor emitteréből áram folyik, ami Ql 4 tranzisztort záróirányba feszíti elő. Mivel Q10 tranzisztor lezárt, a HÁTSÓ LEMEZ feliratú 30 kimenet feszültsége V2 tápfeszültség felé tart. Ismét, ha Q31 tranzisztor mindkét emittere magas, akkor Q32 nyitóirányban van előfeszítve és kollektora közel földpotenciálon van. Ez azt jelenti, hogy Q34 tranzisztor lezárt. Mivel Q37 tranzisztor nyitott 35 és kollektora közel földpotenciálú, Q33 tranzisztor lezárt, a D31 Schottky-diódán eső kisebb nyitóirányú feszültségesés miatt. Mivel mind Q33, mind Q34 tranzisztor lezárt, a SZEGMENS feliratú kimenet Q14 és Q15 tranzisztorokon keresztül közel kerül V2 40 tápfeszültséghez. Ekkor a folyadékkristály kijelzőnek mind HÁTSÓ LEMEZ, mind SZEGMENS oldala közel V2 tápfeszültségre kapcsolódik. Most feltételezzük, hogy a váltakozó áramú bemenő jel Q36 tranzisztor emitterén földpotenciálra kerül. Ennek 45 hatására Q37 tranzisztor lezár, így kollektorfeszültsége emelkedik. Ez azt jelenti, hogy Q8 tranzisztor bázisába befolyó áram Q8 tranzisztor kollektorából jön ki, és ez Q24 tranzisztort nyitja. Ekkorr Q9 tranzisztor lezárt, ami ezután Q10 tranzisztort kinyit -50 ja. így a folyadékkristály kijelző HÁTSÓ LEMEZ oldala D33 Schottky-diódán és Q10 tranzisztor kollektor-emitter maradékfeszültségén keresztül közel földpotenciálra kerül. Úgyszintén, mivel Q37 lezárt, Q33 tranzisztor kinyit, és bázis árama keresztülfolyik 55 bázis-emitter rétegén, valamint Q32 tranzisztor kollektor-emitter rétegén. Q33 tranzisztor kollektora két kollektor-emitter feszültségnyivel lesz a földpotenciál felett, és a folyadékkristály kijelző SZEGMENS oldala a Q33 tranzisztor kollektor feszültségnél D32 60 Schottky-dióda nyitófeszültségével lesz magasabb potenciálon. Mivel a folyadékkristály kijelző mindkét meghajtott pontja közel földpotenciálon van, a folyadékkristály kijelző ismét nem kap gerjesztést. Hasonló módon, ha egyetlen nulla van ráadva Q31 tranzisztor 65 akár egyik, akár mindkét emitterére, egy fázison 7