197110. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés fénykibocsátó diódás kijelzőegységek, különösen hitelesíthető mérlegek kijelzőegységeinek vizsgálatára
1 19711C 2 A találmány tárgya kapcsolási elrendezés fénykibocsátó diódás kijelzőegységek, különösen hitelesíthető mérlegek kijelzőegységeinek vizsgálatára, amellyel a kijelzőegység valamennyi kijelzőszegmense folyamatosan vizsgálható, és az esetlegesen előforduld zavarok, vagy meghibásodások automatikusan felismerhetők és kijelezhetők. Fénykibocsátd diódás (LED-es) kijelzőegységek vizsgálatára ismertek olyan elrendezések, amelyek a kijelzőszegmensek működése közben a rajtuk átfolyó áramot ciklikusan vizsgálják. Ilyen megoldásokat ismertetnek a 3205975 és a 3125132 sz. DE közrebocsátási iratok és a 2421568 sz. DE szabadalmi leírás. A fenti megoldások hiányossága, hogy a kijelzőszegmensek esetleges rövidzárjának felismerésére nem alkalmasak. A rövidzár felismerése például úgy oldható meg, hogy külön nyomógomb működtetésével valamennyi kijelzőszegmenst világító állapotba kapcsoljuk, és ily módon a rövidzár vizuális úton felismerhető. A 224135 sz. DD gazdasági szabadalom tárgya olyan készülék, amely a kijclzőszeginensck ilyen módon történő vizuális vizsgálatát a készülék bekapcsolása után önműködően végrehajtja. A 2712398 sz. DE közrebocsátási irat olyan eljárást ismertet, amelynek során a kijelzőegység multiplex vezérlése közben külön kijelölt időintervallumban a kijelzőszegmenseket rövidzárra vizsgálják. Az eljárás hiányossága, hogy csak maguknak a kijelzőszegmenseknek a vizsgálatára alkalmas, így a vezérlőkapcsolások, dekódolok és meghajtók esetleges hibái nem ismerhetők fel. A „Wägen und Dosieren” című német szövetségi köztársaságbeli folyóirat 2/1978. számának 49. oldalán olyan módszert írnak le, amelynek lényege, hogy a kijelzőszegmenseken eső feszültségesés vizsgálatával a kijelzőszegmensek esetleges rövidzárja is felismerhető. A módszer szerint a világító kijelzőszegmensen eső feszültséget két küszöbértékkel vizsgálják. A 3,5 voltnál nagyobb feszültségesés Szakadásnak minősül. A 2 voltnál kisebb fcsziiltségesés esetén a kijelzőszegmens vagy nincs kivczérelve, vagy rövidre van zárva. A két küszöbérték közé eső feszültségtartomány a kijelzőszegmens normál világítási tartománya. A módszer realizálására ablakkomparátoros kapcsolások ismertek. Ilyen ablakkomparátoros megoldás ismert a 3208128 sz. DE közrebocsátási iratból. Ennél a megoldásnál a világító kijelzőszegmensen eső feszültséget úgy vizsgálják, hogy K1ZÁRÓ-VAGY- kapu egyik bemenetére a kijelzőszegmens katódján lévő feszültséget, másik bemenetére pedig ezen feszültségérték Zéner-dióda letörés! feszültségével csökkentett értékű feszültséget kapcsolnak. Világító kijelzőszegmens esetén a KlZÁRÓ-VAGY-kapu kimenetén H-szint jelenik meg. A kapcsolás helyes működésének előfeltétele, hogy az alkalmazott CMOS-kapuk pontosan definiált küszöbfeszültségekkel rendelkezzenek. Mivel azonban a CMOS- áramköri elemek küszöbfeszültségei több tényezőtől függnek, a fenti megoldás biztos működése 5 volt üzemi távfeszültség esetén a CMOS-áramköri elemek és a Zéner-diódák egyéni bemérését és összeválogatását teszi szükségessé, ami jelentős külön ráfordítást eredményez, ezért tömeggyártásra nem előnyös. Az „EDN” című egyesült államokbeli folyóirat 1984. augusztusi számának 240. oldalán olyan ablakkomparátort ismertetnek, amely két műveleti erősítőből és azokat követő KIZÁRÓ-VAGY-kapuból van kialakítva. A műveleti erősítők komparátorként működnek, amelynek egyik bemenetére felső, illetve alsó referenciafeszültség van kötve, a másik két bemenetre pedig a vizsgálandó feszültség csatlakozik. Minden vizsgálandó kijelzőszcgmenshez egy-egy ilyen kapcsolás tartozik. Az áramköri elemek nagy száma miatt tehát ezen megoldás építőelemigénye magas. Az építőelemigény open-kollektoros műveleti erősítők alkalmazásával csökkenthető. Ekkor a két műveleti erősítő kimenetei közös munkaellenálláson keresztül csatlakoztathatók a pozitív tápfeszültségre. Ilyen megoldást ismertet az „Electronic Engineering” című egyesült államokbeli folyóirat 1983. decemberi száma a 26. oldalon. A javaslat szerint a kapcsolás a KIZÁRÓVAGY-kapuk kihagyásával tovább egyszerűsíthető. Amint a fentiekből kitűnik, a fénykibocsátó diódás kijelzőegységek vizsgálatára szolgáló ismert megoldások vagy nem nyújtanak teljes körű, önműködő hibafelismerést, vagy viszonylag magas ráfordítást igényelnek. A találmánnyal célunk fénykibocsátó diódás kijelzőegységek működésének teljes körű vizsgálatára alkalmas és viszonylag alacsony ráfordítást igénylő megoldás kifejlesztése. A találmány azon a felismerésen alapul, hogy a vizsgálandó kijelzőszegmenseket alkalmasan kialakított ellenőrző áramkörbe beiktatva az áramkör kimeneti jeléből következtethetünk a kijelzőszegmensek meghibásodására vagy nem megfelelő kivezérlésére. A kitűzött feladatot olyan kapcsolási elrendezés kialakításával oldottuk meg, amelynek vezérlőkapcsolása van, amely dekódolón keresztül a kijelzőcgység szegmenshajtó egységeire csatlakozik és a kijelzőegység minden kijelzőszegmenséhez egy-egy open-kollektoros kimenetű műveleti erősítő van rendelve, amelynek kimenete egyrészt ellenálláson keresztül pozitív tápfeszültségre, másrészt digitális komparátor első bemenetére van kötve, nem invertáló bemenete egyrészt a kijelzőszegmensre, másrészt ellenálláson keresztül pozitív távfeszültségre csatlakozik, invertáló bemenete pedig referenciafeszültségre van kötve. A találmány szerint a műveleti erősítők negatív tápfeszültség kivezetését a földpotenciához képest pozitív referenciafeszültségre kötöttük, amely pozitív referenciafeszültség értékét úgy határoztuk meg, hogy abban az esetben, ha a műveleti erősítő nem invertáló bemenetére hibás, vagy nem kivezérelt kijelzőszegmens csatlakozik, a műveleti erősítő kimenetén hibajel jelenik meg. A találmány szerinti kapcsolási elrendezés vezérlő kapcsolásának előnyösen számlálója, BCD-kimenetekkel rendelkező közbenső tárolója, és hétszegmenscs dekódolója van, ahol a számláló kimenetei egyrészt a közbenső tároló bemenetére, másrészt a hétszegmenses dekódoló BCD-bemeneteire 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2.
