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7セグメントインジケータはどのように機能しますか?

LED(または発光ダイオード)はは、順方向にバイアスされている場合に「光子」の形で光エネルギーを放出する光ダイオードです。エレクトロニクスでは、このプロセスをエレクトロルミネッセンスと呼びます。 LEDによって放出される可視光の色は青から赤の範囲であり、放出される光のスペクトル波長によって決定されます。スペクトル波長は、製造中に半導体材料に添加されるさまざまな不純物に依存します。

7セグメントインジケータ
LEDには多くの利点があります従来のランプやランプ、そしておそらくそれらの中で最も重要なのは、サイズが小さく、耐久性があり、色が異なり、安価で入手しやすく、デジタル回路内の他のさまざまな電子部品と簡単に相互作用できることです。

しかし、LEDの主な利点はサイズが小さいため、一部を1つのコンパクトなケースに集中させて、いわゆる7セグメントインジケータを形成することができます。

7セグメントインジケータは7つで構成されています図に示すように長方形に配置されたLED(その名前の由来)。 7つのLEDのそれぞれは、点灯するとセグメントが数字の一部を形成するため、セグメントと呼ばれます(10進数または12進数システム)。同じパッケージ内で8番目の追加LEDが使用される場合があります。これは小数点(DP)を表示するのに役立ちます。したがって、2つ以上の7セグメントディスプレイが接続されて10より大きい数値を表す場合に、小数点を表示できます。

7つのLEDディスプレイセグメントのそれぞれインジケータの長方形のプラスチックハウジングに直接配置された接触列の対応するパッドに接続されています。 LEDピンには、個々のセグメントを表すラベルaからgのラベルが付いています。 LEDセグメントの他のピンは互いに接続され、共通の端子を形成します。

したがって、に適用される順方向バイアスLEDセグメントの対応するピンを特定の順序で表示すると、一部のセグメントが点灯し、残りは暗くなります。これにより、ディスプレイに表示される数字のパターンの目的の文字を強調表示できます。これにより、7セグメントディスプレイで0から9までの10進数のそれぞれを表すことができます。

一般的な結論は通常、7セグメントディスプレイのタイプを定義します。各LEDディスプレイには2つの接続リードがあり、一方は「アノード」と呼ばれ、もう一方は「カソード」と呼ばれます。したがって、7セグメントLEDインジケータは、共通のカソード(OK)と共通のアノード(OA)の2種類の回路設計を持つことができます。

7セグメントインジケータ

これら2種類のディスプレイの違いOKの設計では、7セグメントすべてのカソードが互いに直接接続されており、共通(OA)アノードのある回路では、7セグメントすべてのアノードが互いに接続されているという事実にあります。どちらのスキームも次のように機能します。

  • 共通カソード(OK)-相互接続されたカソードすべてのLEDセグメントの論理レベルが「0」であるか、共通線に接続されています。個々のセグメントは、制限抵抗を介してアノード出力に「高」論理レベルまたは論理「1」信号を適用して、個々のLEDの順方向バイアスを作成することによって強調表示されます。
  • 共通アノード(OA)-すべてのLEDのアノードセグメントは結合され、論理レベルは「1」です。インジケータの個々のセグメントは、特定の各カソードがアースに接続されているときに点灯します。これは、対応する制限抵抗を介した論理「0」または低電位信号です。

一般的に、共通のアノードを備えた7セグメントインジケータ多くの論理回路は電源が供給できるよりも多くの電流を引き出すことができるため、より一般的です。また、コモンカソードディスプレイは、コモンカソードディスプレイの直接の回路内代替品ではないことに注意してください。逆に、これはLEDを反対方向にオンにすることと同じであるため、光は放射されません。

7セグメントインジケータ

7セグメントインジケータを考慮することができますが単一のディスプレイとして、1つのパッケージ内の7つの個別のLEDで構成されているため、これらのLEDには過電流保護が必要です。 LEDは、順方向にバイアスされている場合にのみ発光し、発光する光の量は順方向電流に比例します。これは、LEDライトの強度が電流の増加に伴ってほぼ直線的に増加することを意味するだけです。したがって、LEDの損傷を防ぐために、この順方向電流を監視し、外部制限抵抗によって安全な値に制限する必要があります。

このような7セグメントインジケータは、静的。それらの重大な欠点は、パッケージ内のピンの数が多いことです。この欠点を解消するために、7セグメントインジケータの動的制御方式が使用されます。

7セグメントインジケーターは、使い勝手が良く、わかりやすいため、アマチュア無線家の間で絶大な人気を誇っています。

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