Пожалуй самый идеальный индикатор для цифрового измерительного прибора - жидкокристаллический. Он потребляет минимальный ток и им можно пользоваться в условиях повышенной освещенности (вряд ли кто-то работает с паяльником в темноте). Но у жидкокристаллического индикатора есть и один весьма важный недостаток - его очень сложно найти в продаже.

Более доступны светодиодные индикаторы, но, обычно это индикаторы старых моделей типа АЛС324, которые потребляют большой ток и в хорошо освещенном помещении их показания очень плохо считываются. Конечно, возможно, есть и более современные светодиодные индикаторы повышенной яркости, но в широкой продаже их тоже нет. На страницах радиолюбительских изданий приводится много описаний цифровых измерительных приборов на светодиодных индикаторах и почти совсем нет приборов на основе люминесцентных многоразрядных индикаторов.

А зря, дело в том что такие индикаторы как четырехразрядный ИВЛ2/7-5 обладают значительно большей яркостью чем светодиодные типа АЛС324, имеют значительно более крупные цифры. Кроме того, они лучше читаются, потому что их люминесцентные площадки светятся равномерно, в отличие от сегментов светодиодных индикаторов. К тому же, эти индикаторы более доступны и по цене и по наличию в продаже (на них делали советские электронные часы с питанием от электросети).

Ниже приводится описание конструкции несложного лабораторного частотомера, цифровое табло которого выполнено на основе распространенного четырехразрядного люминесцентного индикатора ИВЛ2/7-5. Схема прибора разбита на четыре функциональных узла - узел счетчиков (рис. 1), узел индикации (рис. 2), узел управления и входной узел (рис. 3), источник питания (рис. 4).

Рисунок 2


Узел счетчиков (рисунок выше) представляет собой четырехразрядный десятичный счетчик на двух микросхемах К561ИЕ10А, счет каждого из счетчиков которых ограничивается до 10-ти. Рассмотрим как это получается на примере счетчика D3.1. Предположим, счетчик считает с нулевого состояния. На его вход С поступают импульсы. Как только импульсов становится десять выходы счетчика принимают состояния «1010», это значит, что на выводах 4 и 6 будут логические единицы. Эти единицы поступят на вход элемента «И» собранного на элементе D1.1 («И-НЕ») и инверторе D1.2. На выходе D1.2 появляется единица и счетчик D3.1 обнуляется. Таким образом, его счет ограничивается до 10 и он работает как десятичный. Аналогично ограничен счет и четырех других счетчиков.

Отличие такого многоразрядного счетчика в том, что обнуления теперь выполняется подачей от узла управления логического нуля на вход «R». Это вызвано наличием инверторов D1.2, D1.4, D2.2, D2.4.
Выходы обозначены в числовых коэффициентах. Уровни с них подаются на аналогично обозначенные входы узла индикации (рис. 2).

Схема работает следующим образом. Двоичный код преобразуется в код для семисегментного индикатора при помощи дешифратора D7 (К176ИД2). Одновременно происходит переключение входов дешифратора на выходы отдельных счетчиков узла счетчиков (рис. 1) при помощи мультиплексоров D5-D6 и переключение сеток индикатора при помощи десятичного счетчика D8. Таким образом осуществляется динамическая индикация.

Принципиальная схема узла управления и входного узла показана на рисунке 3. Измеряемый сигнал поступает через входной разъем на входной усилитель-формирователь, собранный на логической микросхеме D9. Схема формирователя взята из Л.2, разница только в том, что из-за немного другой логики работы узла управления (блокировка входа подачей логического нуля) микросхема К561ЛЕ5 (ИЛИ-НЕ) заменена на К561ЛА7 (И-НЕ), но сущности работы входного узла это не меняет. С выхода триггера Шмитта D9.3-D9.4 импульсы подаются на вход «С» измерительного счетчика (рис. 1).

Рисунок 3


Схема формирования опорных частот выполнена на D10.1-D10.2 и D11-D15. Задающий генератор построен на элементах D10.1-D10.2, его частота задана кварцевым резонатором Q1 на 100 кГц. Затем эта частота поступает на делитель, собранный на пяти последовательно включенных счетчиках D11-D15. Все эти счетчики десятичные (К561ИЕ8) и каждый из них делит частоту на 10. При помощи S1 выбирается нужный диапазон измерения частоты, а именно, интервал времени, в течении которого будет производится подсчет импульсов измеряемой частоты. В нижнем положении S1 (х1) опорная частота 1 Гц, и показания прибора точно соответствуют реальной частоте входного сигнала. В среднем положении S1 (х10) опорная частота 10 Гц, и показания прибора нужно умножить на 10, в верхнем положении S1 (х100) опорная частоту уже будет 100 Гц и показания прибора нужно умножать на 100 («9999» = 999900 Гц).