DE2123736B2

DE2123736B2 - Anzeigeeinrichtung mit Leuchtelementen

Info

Publication number: DE2123736B2
Application number: DE2123736A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Dipl.-Phys. Hegeler; Hans Dipl.-Ing. Proelss
Original assignee: Blaupunkt Werke GmbH
Current assignee: Blaupunkt Werke GmbH
Priority date: 1971-05-13
Filing date: 1971-05-13
Publication date: 1979-08-16
Also published as: FR2137473A1; ZA723227B; BR7202998D0; GB1370850A; US3789362A; DE2260149A1; DE2123736A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung nach dem Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1.

Die bisher üblichen Anzeigeeinrichtungen für Empfangsgeräte mit elektronischer Abstimmung bestehen, abgesehen von mechanischen Anzeigen, aus Zeigeroder Walzeninstrumenten zur Anzeige einer empfangenen Frequenz. Diese Art der Anzeige erfordert bei einer großen Skala ein relativ großes Instrument, das bei genügend genauer Anzeige relativ aufwendig und teuer ist. Werden kleine Instrumente verwendet, wird die Anzeige sehr ungenau. Ein weiterer Nachteil der Instrumente besteht darin, daß sie relativ träge und sehr störanfällig sind. Bei Erschütterungen des Empfangsgerätes, wie sie z. B. bei tragbaren Empfangsgeräten oder Empfängern für Kraftfahrzeuge vorkommen, ist eine Anzeige mit Instrumenten unbrauchbar, da die Anzeige erheblich schwanken würde.

Eine andere Art der Anzeige hat sich bei Fernseh-Empfangsgeräten bewährt Hierbei wird eine Ziffernanzeigeröhre zur Kennzeichnung des eingestellten Senders bzw. des gewählten Programms verwendet -üiese Art der Anzeige ist aber nur bei Empfangsgeräten sinnvoll, wenn wenige Sender eingestellt werden können und diese zudem noch durch Stationstasten vorprogrammierbar sind. Bei Empfangsgeräten mit einer Vielzahl von einstellbaren Sendern ist eine solche Anzeige nicht sinnvoll, da nicht mehr erkennbar ist, welche Frequenz bzw. welcher Sender eingestellt ist

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Anzeigeeinrichtung zu schaffen, die für eine Vielzahl von einstellbaren Sendern geeignet ist und die eine genaue und gegen Erschütterungen unempfindliche Anzeige ermöglicht

Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe mit einer Anzeigevorrichtung nach dem Kennzeichen des Patentanspruchs 1 gelöst

Die Vorteile der erfindungsgemäßen Anzeigeeinrichtung bestehen insbesondere darin, daß eine große Skala mit geringem Raumbedarf realisiert werden kann, daß eine einwandfreie und deutliche Ablesung der Anzeige auch unter ungünstigen Bedingungen möglich ist und daß eine Schaltung für eine derartige Anzeigeeinrichtung in einfacher, raum- und kostensparender Weise in integrierter Form aufgebaut werden kann.

Die in Anspruch 2 beschriebene Schaltung zur Ansteuerung einer Anzeigeeinrichtung stellt eine besonders einfache und kostensparende Lösung der Aufgabe dar, eine Anzeigeeinrichtung mit Leuchtelementen so anzusteuern, daß nur ein beliebiger Abschritt oder ein beliebiges Leuchtelement der Anzeigeeinrichtung aufleuchtet.

In den weiteren Ansprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen der Ansprüche 1 und 2 angegeben, die mit den in der Zeichnung dargestellten Beispielen der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung näher erläutert werden.

Anhand einer Zeichnung sind Beispiele einer erfindungsgemäßen Anzeigeeinrichtung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein mechanisches Ersatzschaltbild einer Anzeigeeinrichtung,

Fig.2 eine Anzeigeeinrichtung mit den zugehörigen Schaltern und deren Verkopplung,

F' g. 3 einen Schalter einer Anzeigeeinrichtung,

F i g. 4 einen Steuerteil einer Anzeigeeinrichtung,

Fig.5 einen anderen Schalter einer Anzeigeeinrichtung,

F i g. 6 einen Ausschnitt einer Anzeigeeinrichtung mit digitalen Bausteinen und

Fig. 7 einen Schalter mit verneinenden digitalen Bausteinen.

Das in Fig. 1 gezeichnete Ersatzschaltbild zeigt sieben Leuchtelemente L, die in Reihe zwischen ein erstes Potential 10 und ein zweites Potential 11 geschaltet sind. Zwischen die Leuchtelemente L sind Schalter 5 geschaltet. Hierbei bestehen die Schalter 5 aus je einem Arbeitskontakt 12 und zwei Ruhekontakten 13, 14. Die Arbeitskontakte 12 sind zwischen den Leuchtclementen L angeschlossen, während die Ruhekontakte 13 an das erste Potential 10 und die

Ruhekontakte 14 an das zweite Potential U angeschlossen sind. Das erste Leuchtelement L\ ist mit seinem Eingangspol 15 an das erste Potential 10 und das letzte Leuchtelement L_n mit seinem Ausgangspol 16 an das zweite Potential 11 angeschlossen. Die Schalter sind nun derart untereinander verkoppelt, daß jeweils nur ein Leuchtelement L leuchtet falls die Schalter S keine Zwischenstellungen einnehmen können. Die Kontakte der Schalter S sind alle mit den gleichen Bezugsrahlen zu denken.

Auf die Darstellung der Verkopplung in F i g. 1 wurde aus Gründen der Übersichtlichkeit verzichtet Sie ist der F i g. 2 zu entnehmen.

Die Verkopplung ist nun derart beschaffen, daß alle Schalter S, die an dem ersten Potential 10 liegen, d. h, deren Arbeitskontakte 12 mit den Ruhekontakten 13 verbunden sind, den jeweils vorhergehenden Schalter S auch an das erste Potential 10 schalten und daß alle Schalter S, die an dem zweiten Potential 11 liegen, d. h., deren Arbeitskontakte 12 mit den Ruhekontakten 14 verbunden sind, den jeweils nachfolgenden Schalter S auch an das zweite Potential 11 schalten. Durh diese Verkopplung ist sichergestellt, daß immer nur ein Leuchtelement L leuchtet

Die in Fig.2 dargestellte Anzeigeeinrichtung zeigt neun Schalter Si bis Sq und deren Verkopplung untereinander, wobei nur die Anschlüsse des Schalters Si mit Bezugszahlen versehen sind. Jeder Schalter weist sieben Anschlüsse auf, wobei die Anschlüsse 20 mit dem ersten Potential 10 und die Anschlüsse 21 mit dem zweiten Potential 11 verbunden sind. Diese Anschlüsse 20, 21 entsprechen den Ruhekontakten 13, 14 der Schaltung gemäß F i g. 1. Die Anschlüsse 22 der Schalter Si bis Sq entsprechen dann den Arbeitskontakten 12 in F i g. 1 und sind zwischen zehn Leuchtelementen L\ bis Lio angeschlossen. Die Verkopplungsausgänge der Schalter Si bis Sq untereinander werden durch die Anschlüsse 23 und 24 gebildet, wobei jeweils der Anschluß 23 mit dem Anschluß 22 des nachfolgenden Schalters und .'er Anschluß 24 mit einem Anschluß 25 des vorhergehenden Schalters verbunden ist. Die Anschlüsse 25a dienen als Anschlußpunkte für eine Kontrolleitung 26. Die Anschlüsse 27 bilden die Steuereingänge für die Schalter Si bis S) und sind mit einer Steuerleitung 28 verbunden. Die Kontrolleitung 26, die Steuerleitung 28 und die Leitungen, die die beiden Potentiale 10,11 führen, sind an ein Steuerteil 29 angeschlossen, in das über einen Anschluß 30 ein Sollwert, beispielsweise eine Abstimmspannung für einen elektronisch abstinimbaren Empfänger, eingespeist wird.

Während des Betriebes wird den Schaltern Si bis S) ein durch den Sollwert vorgegebenes Steuersignal über die Steuerleitung 28 zugeführt. Ein Teil der Schalter Si bis S), die in der Ruhestellung alle an das zweite Potential 11 geschaltet sind, werden durch das Steuersignal an das erste Potential 10 geschaltet. Über die Kontrolleitung erfolgt die Rückmeldung der geschalteten Schalter. Wenn beispielsweise ein Steuersignal, das dem Leuchtelement L·, entspricht, an die Schalter geführt wird, werden die Schalter S\ bis S* an das erste Potential 10 geschaltet, während die Schalter Si bis S) an das zweite Potential 11 geschaltet bleiben. Durch die Verkopplung eines Anschlusses 24 mit einem Anschluß 25 des vorhergehenden Schalters und eines Anschlusses 23 mit einem Anschluß 22 des nachfolgenden Schalters bleibt der Schaltzustand der Schalter Si bis St und Her Schalter S-, bis S? erhalten, so daß nur das Leuchtelement Ls erleuchtet ist.

Anhand der Fig.3 ist der Aufbau und die Arbeitsweise eines Schalters Snäher erläutert

Der Schalter S besteht aus einem komplementären Transistorpaar 31,32 sowie zwei weiteren Schalttransistoren 33,34 und bildet eine bistabile Kippschaltung. Ein Rückkopplungswiderstand 35 verbindet die Basis des Schalttransistors 33, die dem Anschluß 27 entspricht mit den Emittern des komplementären Transistorpaares 31,

ίο 32, die den Anschluß 22 (Fig.2) bilden. Der Kollektor des Schalttransistors 33 ist über einen Widerstand 36 mit der Basis des Schalttransistors 34 verbunden und an den Anschluß 25 gelegt der über einen weiteren Widerstand 37 mit der Kontrolleitung 26 verbunden ist

is Die Emitter der Schalttransistoren 33, 34 und der Kollektor des Transistors 32 liegen am Anschluß 20, der mit einem negativen Potential 100 verbunden ist, während die Basen der Transistoren 32,34 über je eine Diode 38, 39 an die Anschlüsse 23, 24 geschaltet sind.

Die Basen des komplementären Transistorpaares 31,32 sind zusammengeschaltet und mit dem Kollektor des Schalttransistors 34 und außerdem über tinen Widerstand 40 mit dem Anschluß 21 verbunden, an den der Kollektor des Transistors 31 geschaltet ist und der mit

:5 einem positiven Potential 101 verbunden ist Am Anschluß £1 wird der Basis des Schalttransistors 33 über einen weiteren Widerstand 41 ein Steuersignal von der Steuerleitung 28 zugeführt.

Im Ruhezustand, d.h. ohne Steuersignal, ist der

in Schalter an das positive Potential 101 geschaltet d. h„ der Anschluß 22 ist über die durchgeschaltete Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors 31 an den Anschluß 21 gelegt. Hierdurch wird über den Widerstand 35 der Schalttransistor 33 ebenfalls durchgeschal-

n tet, wodurch die Basis des Schalttransistors 34 auf das negative Potential 100 gezogen wird. Das hat zur Folge, daß der Schalttransistor 34 sperrt und die Basis des Transistors 32 an positivem Potential liegi, wodurch der Transistor 32 ebenfalls gesperrt ist. In diesem

in Schaltzustand des Schalters .'»'ist die Diode 38 gesperrt, da de- nachfolgende Schalter S mit dem Anschluß 22 ebenfalls an das positive Potential 101 geschaltet ist. Der Schalter S wird also von dem nachfolgenden Schalter nicht beeinflußt. Die Diode 39 des Schalte; s S ist

ti gesperrt, wenn der vorhergehende Scheiter ar·, das negative Potential 100 geschallet ist, so daß der Schalter S von dem vorhergehenden Schalter nicht beeinflußt wird.

Gelangt nun ein Steuersignal negativer Polarität über

in die Steuerleitung 28 und den Widerstand 41 an die Basis des Schalttransistors 33, wird der Schalttransistor 33 in den Sperrzustand gesteuert. Hierdurch wird die Basis des Schalttransistors 34 positiver und der Schalttransistoi 34 schaltet in den leitenden Zustand, wodurch die

ι") Basen des komplementären Transistorpaares 31, 32 an negatives Potential gelegt werden. Der Transistor 31 wird gesperrt und der Transistor 32 durchgeschaltet, und der Anschluß 22 liegt an dem negativen Potential 100. In diesem Schal'zustand ist die Diode 38 gesperrt,

hii so daß der nachfolgende Schalter, der an positives Potential 101 geschaltet ist, nicht beeinflußt wird. Vom Anschluß 22 des Schalters S dagegen wind über die Diode 38 des vorhergehenden Schalters dieser Schalter auf negativem Potential 100 gehalten, während über die

h"i Diode 39 des Schalter; S vom nachfolgenden Schalter kein Einfluß ausgeübt wird.

Das in F i g. 4 gezeigte Steuerteil 29 besteht aus einem aus zwei Transistoren 45. 46 aufgebauten Diffcren/ver-

stärker, der in bekannter Weise geschaltet ist. Am Kollektor des Transistors 46 ist die Basis eines weiteren Transistors 47 angeschlossen, an dessen Kollektor das Steuersignal abnehmbar ist. Der Sollwert, beispielsweise eine Abstimmspannung, wird der Basis des Transistors 45 zugeführt, während die Kontrolleitung 26 mit der Basis des Transistors 46 verbunden ist. Die Arbeitsweise des Steuerteils 29 beruht in einfacher Weise darauf, daß der Sollwert mit dem Wert der Kontrolleitung 26 durch den Differenzverstärker verglichen wird und eventuell auftretende Unterschiede durch den Transistor 47 auf die Stcuerlcitung 28 weitergegeben werden, bis der Wert der Kontroileitung 26, der die Anzahl der geschalteten Schalter 5 beinhaltet, mit dem Sollwert annähernd übereinstimmt.

F i g. 5 zeigt einen Schalter S. der ähnlich aufgebaut ist wie der Schalter 5 gemäß Fig. 3. Deshalb sind gleiche

Unterschied zu dem Schalter 5 gemäß F i g. 3 besteht schaltungstechnisch darin, daß die Verkopplungsleitungen über die Dioden 38, 39 und die Rückkopplung durch den Widerstand 35 fehlen. Statt dessen sind die Verkopplungsleitungen mit den Anschlüssen 23a. 236 mit dem Anschluß 27 des Schalters 5 über je einen Widerstand 50, 51 verbunden. Ein weiterer Widerstand 52 koppelt den Kollektor des Schalttransistors 33 auf die Basis zurück. Die Anschlüsse 23a und 23 fe sind mit den Anschlüssen 22 des vorhergehenden Schalters bzw. des nachfolgenden Schalters verbunden.

Die Arbeitsweise des Schalters S gemäß F i g. .5 ist der des Schalters S gemäß F i g. 3 äquivalent, mit dem Unterschied, daß der Schalter S gemäß F i g. 5 eine Zwischenstellung zwischen zwei Schaltern einnehmen kann, die auf unterschiedliche Potentiale geschaltet sind. Dadurch ist es möglich, daß z. B. auch zwei Leuchtelemente gleichzeitig erleuchtet sind.

Das in F i g. 6 dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt einen Ausschnitt aus einer Anzeigeeinrichtung und ist mit digitalen Bausteinen aufgebaut. Der Schalter S besteht aus einem Oder-Gatter 60 und einem Und-Gatter 61 sowie den Widerständen 62, 63, die in der Wirkung etwa den Widerständen 35, 41 der Schalter gemäß der F i g. 5 entsprechen. Das Oder-Gatter 60 ist mit dem Steuereingang E über den Widerstand 63 mit der Steuerleitung 28 und über den Widerstand 62 mit

, dem Ausgang A des Und-Gatters 61 verbunden, der zwischen zwei Leuchtelementen L angeschlossen ist. Der Ausgang A des Und-Gatters 61 ist weiterhin mit dem zweiten Eingang B' des Oder-Gatters 60' des nachfolgenden Schalters 5' verbunden. Der Eingang B

υ des Oder-Gatters 60 ist dagegen ist mit dem Ausgang A "des Und-Gatters 61" des vorhergehenden Schalters 5'verbunden. Diese Verkopplung der Schalter S. S'. S" ist äquivalent zu den vorhergehend beschriebenen Schaltern. Die Schaltung genügt der Gleichung

■1 C I) IA &l.)l) Ui&l-M) Il Ά/·) Γ III

"somit Ut «iirhrrgpstHlt. daß jrwcils nur ein I .euchtelement L der Anzeigeeinrichtung, die in Reihe zwischen ή ein negatives Potential 100 und ein positives Potential 101 geschaltet sind, erleuchtet ist.

In der Praxis würde eine Schaltung gemäß F i g. 6 mit verneinenden Logikelementen aufgebaut werden, da diese einfacher im Aufbau sind.

Ein Beispiel einer solchen Schaltung zeigt F i g. 7. Der Schalter ist in diesem Beispiel aus zwei verneinenden Oder-G="tern (NOR) 70, 71 und einer Inverterstufe 72 sowie den Widerständen 73, 74 (in Fig.6 Widerstände 62, 63) aufgebaut. Die Wirkungsweise dieses Schalters in ist der des Schalters gemäß dem Beispiel F i g. 6 gleichartig. Die Schaltung genügt ebenfalls der Gleichung

λ ι Γ&/.Ι r ei

Anhand der Gleichungen (I) und (2) ist zu erkennen, daß beide Schaltungen (F i g. 6, 7) gleichartig arbeiten.

Eine Anzeigeeinrichtung, wie sie in den vorhergehenden Beispielen beschrieben ist. wird vorzugsweise weitgehend als integrierte Schaltung ausgeführt sein.

3 HI₁Ut /.cichnuimcn

Claims

Patentansprüche:

1. Anzeigeeinrichtung zur Anzeige eines eingestellten Senders bei einem Rundfunk-Empfangsgerät, dessen Abstimmzustand einer Abstimmspannung zugeordnet ist, die zur Anzeige des Abstimmzustandes ausgenutzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinrichtung aus mehreren, eine Skala bildenden, einzeln schaltbaren Leuchtelementen besteht, von denen mindestens eines zur Anzeige des eingestellten Senders aufleuchtet

2. Anzeigeeinrichtung mit in Reihe geschalteten Leuchtelementen, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Leuchtelemente (L) Schalter (S) derart zwischengeschaltet und verkoppelt sind, daß mit einem Schalter (S), der an ein erstes Potential (10, 100) geschaltet ist, ein vorausgehender Schalter (S) ebenfalls an das erste Potential (to, 100) geschaltet ist und daß mit einem Schalter (S), der an ein zweites Potential (11, 101) geschaltet ist, ein nachfolgender Schalter (S) ebenfalls an das zweite Potential (11,101) geschaltet ist, und daß der Eingangspol des ersten Leuchtelemems (L, Li) mit dem ersten Potential (10,100) und der Ausgangspol des letzten Leuchtelements (L, L\₀) mit dem zweiten Potential (11,101) verbunden ist

3. Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schalter (S) aus einem jo komplementäre ·* Transistorpaar (31,32) besteht, das mit zwei weiteren Schalttransistoren (33, 34) eine bistabile Kippschaltung bildet

4. Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalter (S) durch ein a Steuerteil (29), das mit einem Differenzverstärker (45,46) aufgebaut ist, ansteuerbar sind.

5. Anzeigeeinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalter (S) aus digitalen Bausteinen (60, 61, 70, 71, 72) aufgebaut sind.

6. Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalter (S) aus einem Oder-Gatter (60) und einem Und-Gatter (61) aufgebaut sind. r,

7. Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalter (S) aus zwei NOR-Gattern (70, 71) und einer Inverterstufe (72) aufgebaut sind.

8. Anzeigevorrichtung nach den Ansprüchen 5 bis vt 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung der Gleichung(I;2)A = (A" & E)A'genügt.