Николай Петрушов

Гашение незначащих нулей.

Конечно многие могут сказать, что век "рассыпухи" отходит в прошлое, и на смену логическим микросхемам приходят контроллеры, но не всем они доступны, и есть радиолюбители, собирающие свои конструкции на обычной логике.
Надеюсь, что кому нибудь из них пригодится данная статья.
Счётные декады, выполненные на цифровых микросхемах при работе (индикации) выглядят обычно, как ниже на фотографии. Гораздо лучше в работе смотрятся счётные декады, незначащие нули которых не отображаются в процессе счёта и индикации.
Собирая себе частотомер, появилось желание "оснастить" его способностью к такой индикации.
Немного поломав голову, родилась идея, с которой хочу с Вами поделиться.

Собран был счётный блок из шести декад, который можно применять в частотомерах, мультиметрах, и пр. со схемой гашения незначащих нулей.
Эту схему гашения незначащих нулей очень удобно вводить в декады, где имеются дешифраторы со специальным выводом контроля (гашения) индикации. Например К, КР514Д1, ИД2, К176ИД2, ИДЗ и др. Если выходные каскады выполнены на других дешифраторах, тоже не беда. Переделать можно любые декады. Здесь главное понять принцип - если после импульса установки нуля у нас хоть раз сработает счётчик какой либо декады, то нужно будет зажигать индикатор, если счетчик не сработает, то зажигать не нужно. Поэтому если  в схеме используются другие дешифраторы, то необходимо будет просто добавить ключ в цепи питания на каждый индикатор (один транзистор), который будет управляться сигналом с RS-защёлки.
Дополнительные элементы, которые необходимо ввести, показаны на примере четырех-декадного счетчика. Схема очень простая и выполнена на доступной и дешевой материальной базе.

Разберем принцип работы схемы гашения незначащих нулей первой декады.
Блок управления при подаче на его вход импульсов частотой 10 Гц, вырабатывает импульс измерительного интервала длительностью в одну секунду, так же импульсы перезаписи триггеров памяти и импульсы установки нуля счетчиков декад и RS-ячеек (защёлки). Для выработки измерительного интервала длительностью в 0,1-сек, на вход блока управления необходимо подавать импульсы от кварцевого генератора частотой 100 Гц, и т.д., так как блок управления делит входящие импульсы на 10.
После прохождения импульсов установки нуля, все триггеры, а так же RS-защелки, которые выполнены на элементах ИЛИ-НЕ, микросхемы DD1 ЛЕ1 устанавливаются в нуль. На выводе 1 микросхемы D1 присутствует уровень логического нуля. С вывода 14 триггера гашения DD6.1 на вывод 3 дешифратора так же подается уровень логического нуля, запрещая индикацию. Схему собирал давно и сейчас не помню, зачем поставил триггеры после защёлок. Вполне возможно, что они лишние и их можно убрать, так как они повторяют сигнал защелки. Схема немного упростится.
После подачи на вход импульсов счета, первый же импульс приводит к появлению на выводе 12 микросхемы DD4 логической единицы. RS-защелка, на элементах DD2.1, DD2-2 срабатывает (защелкивается) и в дальнейшем на импульсы поступающие со счетчика не реагирует. На выводе 1 элемента DD2.1 появляется уровень логической единицы. В зависимости от того, какой разрядности число поступило на вход счетчика, в стольких же разрядах на выходах RS-защелок появляются логические единицы - разрешая индикацию дешифраторам.
После окончания измерительного интервала, блок управления вырабатывает импульсы перезаписи триггеров памяти, так же импульсы установки нуля и в дальнейшем цикл повторяется.
RS-защелки можно выполнить и на элементах 2И-НЕ. Так как логика работы RS-триггеров собранных на этих элементах отличается от работы триггеров собранных на элементах ИЛИ-НЕ, (RS-защелки управляются по входам импульсами с уровнем логического нуля) то схема претерпевает небольшие изменения.

Вход триггера гашения DD6.1 подключается к нижнему выводу RS-защелки. Входящие импульсы со счетчика необходимо инвертировать (добавляется еще один инвертор ЛАЗ). Импульсы установки нуля RS-защелок необходимо подавать с выводов 6,9 микросхемы DD20 блока управления (т.е. тоже  необходимо инвертировать).
Триггеры памяти DD5 при желании можно не ставить. Они предназначены для исключения мерцания индикаторов во время счёта импульсов. Но с ними работа индикаторов гораздо приятней.
Микросхемы можно применять любых (ТТЛ) серий, 555, 1533, 1555, 133, 531 и т.д. Вместо ТМ5 можно применять ТМ7, еще лучше использовать регистр, например К533ИР22, так, как он содержит 8 триггеров, то для 8-ми разрядного частотомера (для гашения 8-ми разрядов и .для декадной памяти) понадобится всего 5 регистров (10 корпусов ТМ5). Регистр включается следующим образом. Входы - 3. 4. 7. 8. 13. 14. 17. 18;, выходы соответственно - 2. 5. 6. 9. 12. 15. 16. 19. Выводы 1 и 10 подключаются к общему проводу, и на вывод 11 подаются импульсы перезаписи. Можно также применить регистры ИРЗЗ, ИР34 любой ТТЛ серии.

На фотографиях можно видеть работу схемы гашения незначащих нулей при различной частоте на входе.
Да, при сборке схемы решил оставить (не гасить) первый нуль пересчётной декады, как индикатор включения прибора (первая фотография).

Используемая литература:
ВРЛ, 1983г. 84 вып, стр 13-22.
В. Л. Шило - "Популярные цифровые микросхемы".