Увеличение яркости основных (больших) индикаторов.

Есть проблема с недостаточной яркостью основных (больших) индикаторов. В оригинальной авторской схеме индикаторы Superbright/ultrabright (FYS-15011-BSR) светят нормально (красные SR - super Red и наверно синие), зеленые (Kingsbright SA15-11GWA) - так себе, желтые (Kingsbright SA15-11YWA) - недостаточно. У кого-то появляется засветка. Это связано с не совсем правильным включением/управлением транзисторов Q10-Q13. В большинстве случаев это работает, но при неярких индикаторах, которые требуют больший ток, не хватает напряжения на базе (относительно эмиттера, под которым индикаторы) при открывании транзисторов. Уменьшение резистора в базе (R18) приводит к увеличению яркости, но появлению засветки из-за неполного закрывания транзисторов. Для транзисторов Q14-Q17 все нормально, т.к. высокого уровня на выходе U12 достаточно для их открытия, ибо они питаются от того же напряжения, что и регистр U12, кроме того они дополнительно подтягиваются к +9В (назовем его +Vup) через резисторы R18-R19 (и аналогичные).

Устраняется добавлением повторителей/буферов/инверторов с открытым коллектором между U12 и транзисторами. Идеалом было бы использование аналога 74HC595 с открытым коллектором, но такого нет. Возможны следующие варианты, см. рис (ради справедливости следует заметить, что есть и еще варианты, но что-то я уже устал фантазировать). При этом использовать 74HC06/07 нельзя, т.к. ее выход не допускает напряжение выше 6В, а 74LS06/07 допускает до 30В.

Обратите внимание, что номиналы резисторов снижены по сравнению с авторской схемой. Это сделано для увеличения тока базы транзисторов (и соответственно индикаторов). Аналогично пришлось уменьшить номинал резистора R43-R46, т.к. исчезла подпитка от напряжения +Vup (вследствие чего ток индикаторов HL5, HL6 упал настолько, что яркость стала меняться в зависимости от числа включеных сегментов).

Вариант №1 подходит тем, кто хочет минимальных переделок в готовой плате, микросхему 74LS07 можно допаять проводками. Но при повышении +Vup появляется засветка из-за неполного закрытия транзисторов - т.е. это полумеры.

Варианты №2 и №3 более правильные с точки зрения подключения транзистора Q10, потому что он полностью запирается и нет засветки. А при появлении "1" на выходе U12 он полностью отпирается. На самом деле вариант №3 при большем числе деталей дешевле микросхемы 7406/07 и предпочтительней с точки зрения унификации. Теперь транзисторы открываются полностью, нет засветки, и яркости индикаторов (тока 20 мА на сегмент) уже достаточно при напряжении 7В (что приятно с точки зрения экономии электричества, дальнейшее повышение приводит только к увеличению падения на резисторах и ключах ULN2803).

Вариант №4 наверное еще более правильный, но требует больших переделок. У меня реализован вариант №3 (назовем это проект Версия 1.2а).

Следует отметить, что при этом естественно увеличивается потребляемый схемой ток. По цепи +Vup при напряжении 7В он около 200мА, при повышении напряжения растет еще. Общий ток потребления по цепи +5В в проекте Версия 1.2а (с переделкой для яркости индикаторов) теперь составляет около 400 мА, при срабатывании будильника - до 550мА. Таким образом блок питания должен выдавать 5В/700мА (не менее).

Схема и плата дополнительного блока транзисторных ключей находится в файле Key.pdf. Допаивается навесным монтажом на 10-ти проводочках.

После увеличения яркости в одном из экземпляров по версии 1.2 начал пищать преобразователь напряжения. Пришлось поставить дроссель L2 200мкГн (вместо 330мкГн) и емкость C16 82пФ вместо 270пФ.