Схемы подключения светодиодных индикаторов

Так как светодиод, так же как и газоразрядная лампа, управляется током, то схема его подключения практически совпадает со схемой подключения газоразрядной лампы. Она приведена на рис. 9.15.

Рис. 9.15. Схема подключения светодиодного индикатора к цифровой ТТЛ микросхеме

Расчет токоограничивающего резистора в этой схеме аналогичен расчету подобного резистора газоразрядного индикатора. Отличие заключается только в том, что падение напряжения на светодиодах лежит в пределах от 1,5 до 3 Вольт. Расчет резисторов R1 и R2 точно такой же, как и в остальных транзисторных ключах.

Теперь вспомним, что выходной ток современных цифровых микросхем превосходит минимальный ток зажигания светодиода. Это означает, что в большинстве случаев можно обойтись без дополнительного транзисторного ключа для подключения светодиода. В результате принципиальная схема цифрового устройства значительно упрощается. Теперь достаточно просто ограничить ток через светодиод до допустимой величины. Такая схема приведена на рис. 9.16.

Рис. 9.16. Схема непосредственного подключения светодиодного индикатора к цифровой микросхеме

В схеме, приведенной на рис. 9.16, используется ток нуля цифровой микросхемы. Этот ток в большинстве цифровых схем больше тока единицы. В приведенной схеме мы не накладывали никаких ограничений на используемую цифровую микросхему, кроме того, что она должна обеспечивать необходимый выходной ток. Однако при использовании обычного двухтактного выходного каскада необходимо, чтобы напряжение питания микросхемы было равно напряжению, подаваемому на светодиод.

Обратите внимание, что на цепь светодиода и резистора нужно подавать напряжение больше пяти вольт. Только в этом случае светодиод надежно откроется. Это означает, что приведенная на рис. 9.16 схема подходит только для микросхем с пятивольтовым (или более) питанием.

В большинстве современных микросхем ток единицы превышает минимальный ток зажигания светодиода. В ряде случаев это может упростить принципиальную схему устройства. Схема с использованием единичного тока цифровой микросхемы приведена на рис. 9.17. Однако следует отметить, что если в схеме, приведенной на рис. 9.16, светодиод зажигается нулевым потенциалом, то в схеме, приведенной на рис. 9.17, для зажигания светодиода на выходе микросхемы следует сформировать единичный потенциал. В этой схеме напряжение питания цифровой микросхемы тоже должно превышать пять вольт.

Рис. 9.17. Использование тока единицы для зажигания светодиодного индикатора

Как уже говорилось ранее, в современных цифровых микросхемах часто используется напряжение питания 3.3 В, 2.5 В или даже 0.7 В. Как же быть в таком случае? Неужели использовать схему с дополнительным транзисторным ключом? Во всех цифровых сериях микросхем присутствуют логические элементы с открытым коллектором. Выходной транзистор этих микросхем способен выдерживать напряжение, превышающее напряжение питания самой микросхемы, поэтому микросхемы с открытым коллектором можно использовать для подключения светодиодных индикаторов. Подобная схема приведена на рис. 9.18.

Рис. 9.18. Схема подключения светодиодного индикатора к цифровой микросхеме с открытым коллектором