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1、第十三次课,数字信号显示与集成电路应用,数码显示器,数字集成电路应用的有关问题,烟台汽车工程职业学院,数码显示器,为了能将数字系统的运行数据以十进制数码直观地显示出来，常采用七段数码显示将器，其主要产品有半导体显示器（LED）、液晶显示器（LCD）、等离子体显示板等。,一、数码显示器,半导体数码显示器由七段可发光的线段拼合而成,1、半导体数码显示器,每个线段都是一只发光二极管。七只发光二极管 分别标为a、b、c、d、e、d、e、f、g,七只发光二极管可以采用两种接法,共阳极接法,共阴极接法,阳极接高电平，阴极接低电平的发光二极管发光。可通过控制7只发光二极管的阴极电压，显示0至9中任一个数字。
2、,阴极接低电平，阳极接高电平的发光二极管发光,半导体数码显示器的工作电压低、体积小、寿命长、响应速度快、显示清晰，在数字仪表和控制系统信息指示中应用较广,译 码 器 与 LED 连 接 示 意 图,2、液晶显示器,液晶是介于液体和晶体之间的一种芳香。液晶显示器一般将液晶夹持在两个平板玻璃之间，并在玻璃板上做成七段式笔画电极，当在七段笔画电极上加一定电压，就可以改变液晶的光学特性而显示出数字。,由于液晶本身并不发光，因而需要借助外部光源照明 才能显示出数字。液晶显示器工作电压低，功耗小、 结构简单、成本也较为低廉。,液晶显示器若采用直流驱动，会大大缩短使用寿命，而采用交流驱动，可使寿命延长许多倍
3、。,3、等离子体显示板,等离子体显示板：是一种较大的平面显示器件，采用外加电压使气体放电发光，并借助放电点的组合形成数字图形。这种显示器件工作可靠、发光明亮，多用于广场、车站、码头等活动场所。其显示平面大、清晰度高、无辐射是其显著特点。,4、荧光数码管,荧光数码管为直热式阴极侧面显示管，显示管由灯丝、网状栅极和笔画段组成，笔画段电极涂有荧光粉。当灯丝在电源作用下加热到7000C左右发射电子，发射电子被栅极加速，最后达打到相应的笔画段电极上，使该笔画段发出荧光。,荧光数码管具有工作电压低、亮度高、视角大、可靠性强、功耗小、寿命长，还可适应静态极动态驱动，常由于数字显示仪表的显示。,二、 数字集成
4、电路应用的有关问题,1、数字集成电路的分类,按制造工艺分：,TTL集成电路、CMOS集成电路,按集成规模分：,小规模集成电路（SSI），集成10门/片以下； 中规模集成100门/片以下； 大规模集成电路（LSI），集成1000门/片以下； 超大规模集成电路（VLSI）,集成10000门/片以上,按封装格式分：,双列直插封装、圆壳封装、方形直插封装,2、TTL集成电路的使用要求,（1）对电源的要求,（2）对输入端连接的要求,（3）对输出端连接的要求,（4）注意事项,（1）对电源的要求, 54系列为5V 5%,74系列为5V10%，不能超出 规定值。, 保证有良好的接地。, 工作在高速状态时，集成
5、电路电源与地之间， 应接0.01F的高频滤波电容，电源输入端接 2050F的低频率滤波电容，以消除电源线上 的噪音干扰,（2）对输入端连接的要求, 输入端不能与高于5.5V，低于-0.5V的低电阻电 源连接，否则会产生较大电流烧坏器件。, 与门及与非门多余的输入端可以悬空，为防外界 干扰，可将不用的输入端接至Vcc（或串入（1 10）k电阻），或门及或非门多余的输入端可并 联使用，或非门闲置端应接地，与或非门不使用 的与门的输入端中至少有一个输入端接地。,（3）对输出端连接的要求, 输出端不允许直接接5V电源。, 输出高电平，输出端不能碰地；输出低电平时， 输出端不能碰电源。, 输出端不允许并
6、联使用（OC门及三态门除外）, 输出端接容性负载时，必须在输出端与电容负载之间 串接限流电阻。,（4）注意事项,使用电烙铁不要超过25W功率，使用中性焊接， 焊点要小，要圆，谨防焊接桥，以防短路。,集成电路使用电源为+5V，电源偏差范围是 5%。,调试时，输入高电平不小于2.4V，输入低电平 不大于0.8V。,3、CMOS集成电路的使用要求,（1）对电源的要求,（2）对输入端连接的要求,（3）对输出端连接的要求,（4）注意事项,（1）对电源的要求（3点）,电源电压范围318V，极限值18V，使用时电源 电压不能超出规定值。但高速CMOS电源电压不得超过7V。,B.电源极性不能接反，否则将造成芯
7、片永久性损坏。,C.使用电源电压越高，抗干扰能力越强。,(2) 对输入端连接的要求,A. 输入信号必须在VSSVDD之间。,B. 每个输入端的电流不能超过1Ma,必要时应在输 入端串接限流电阻,C. 多余的输入端不能悬空，与门及与非门的多余输 入端接至VDD或高电平，或门及或非门的多余输入 端接至VSS或低电平。,(3)对输出端连接的要求,A.端不允许直接接VSS或VDD，否则会导致MOS管的损坏。,B.为增加驱动能力同一芯片上的几个电路可以并联使 用，不同芯片上的几个电路不可以并联使用。,C. CMOS输出端接较大容性负载时，必须在输出端与 电容负载之间串接限流电阻，使瞬态电流限制在 10m
8、A以下。,(4)注意事项,A.焊接要求同TTL电路，但应注意操作过程良好接地,B.存放、运输和使用时应注意静电屏蔽。,C.电源接通期间CMOS不能插入或拔出。,D.测试电路时，先接通线路板电源，后接通信号源；断 点时先断开信号源，后断开线路板电源。,E.组装、调试时，所有应用仪表以及工作台面必须 有良好的接地。,4、TTL电路和CMOS电路的接口,(1) TTL电路驱动CMOS电路,在共用5V电源情况下，TTL电路输出高电平最小值为2.4V，而CMO电路输出高电平的最小值为4.4V，两者逻辑电平不兼容，可采用如下措施：,A.在TTL门电路和CMOS门电路之间附加一上拉电阻,B.当CMOS门电路使用电源电压较高时。CMOS门电路对输入高电平的要求超过TTL门电路所能提供输出高电平范围，此时应考虑使用OC门作为驱动门,C.使用带电平转移功能的CMOS接口电路,(2) CMOS电路驱动TTL电路,CMOS门电路的输出电平与TTL电路输入电平可以兼容， 但CMOS门电路的驱动电流较小。不能直接驱动多个 TTL门电路，可采用以下方法：,A.将同一芯片上的CMOS门电路并联使用，提高负载能力。,B.采用CMOS驱动器，如同相输出驱动器CC4010,作业： 2，4,