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拆解前苏联VFD时钟“Elektronika 6.15M”,附原理图!

2022-06-10 10:51:27 p.kaczmarek 2 阅读:
拆解前苏联VFD时钟“Elektronika 6.15M”,附原理图!
本文将会展示一款带有闹钟的“Elektronika 6.15M”(Электроника 6.15M)旧时钟的内部,它于20世纪80年代在苏联生产。此处显示的型号与Elektronika 6.15和6.14-03基本相同,不同之处在于它的背面有按钮。下文将会分析它是基于哪些系统实现的,并且也会给出其原理图。

本文将会展示一款带有闹钟的“Elektronika 6.15M”(Электроника 6.15M)旧时钟的内部,它于20世纪80年代在苏联生产。此处显示的型号与Elektronika 6.15和6.14-03基本相同,不同之处在于它的背面有按钮。下文将会分析它是基于哪些系统实现的,并且也会给出其原理图。4dbednc

Elektronika 6.15M

首先来看看显示器是如何发光的。它看起来有点破旧,这并不奇怪,较高的市电电压(230V而不是220V)可能也对此有所影响:4dbednc

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时钟还具有闹钟功能,然后还有铃铛符号:4dbednc

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其背面有一根电缆(有人把插头剪断了,因为它可能不适合所有插座)和一个9V的电池槽:4dbednc

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还可以看到几个按钮。它们的作用依次为:4dbednc

  1. 开关——启动闹钟
  2. 开关——亮度模式(亮暗显示)
  3. 重置分钟
  4. 闹钟配置模式——按住这个按钮,再更改分钟/小时,就可以更改闹钟时间
  5. 更改小时
  6. 更改分钟

Elektronika 6.15M内部

外壳采用四颗扁平螺钉固定:4dbednc

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外壳上粘有带螺纹的塑料元件:4dbednc

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因为年代久远而脱落的塑料元件:4dbednc

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一些我不认识的标志:4dbednc

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真空荧光显示器(VFD):4dbednc

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据我所知,这款显示器的型号是IVL1-7/5(ИВЛ1-7/5)或ILC4-5/7L(ИЛЦ4-5/7Л)。灯丝电压为5V。4dbednc

可以清楚地看到显示元件、网格、阴极和阳极:4dbednc

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用于把空气吸出的密封管:4dbednc

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可以看到,这个PCB也可用于前面有按钮的版本中:4dbednc

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下面把电路板从后盖上拧下。4dbednc

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可以看到蜂鸣器(来自闹钟)、50Hz市电变压器、3个IC…4dbednc

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顺便说一句,我认为有人在这里跨接了保险丝,所以需要修理…4dbednc

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微调器用于校准石英晶振(实际上,在它旁边可以看到石英晶振)。4dbednc

电容器及其上的电压:4dbednc

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是什么变压器放在这里?4dbednc

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变压器是T19-220。4dbednc

原理图

这个时钟及其类似产品的原理图早就在网络上流传了:4dbednc

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这里有三个IC,全部由9V供电。至少可以说,它们的互连很有趣。4dbednc

K176IE18(К176ИЕ18)——K176IE12的改进版本,包括发生器(与32768Hz石英晶振配合使用)、计数器和多路复用器。4dbednc

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当这个系统的HS输入收到一个信号时,它还会产生一个闹钟音(大约2048Hz)(不幸的是,HS命名在它的两个引脚上重复了,一个是输入,另一个是输出…)。4dbednc

原理图上显示K176IE18会对显示器数字进行多路复用,但它不会控制各个段,这些段由K176ID3 BCD码转换器控制。4dbednc

K176IE13(К176ИЕ13)——带闹钟的24小时4位数计数器,并具有当前位数相应的二进制输出(A、B、C、D),以便K176ID3可以点亮相应的段。4dbednc

该芯片还会检测闹钟何时开启,并通过HS信号通知K176IE18。4dbednc

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K176ID3(К176ИД3)——用于7段显示器的BCD码转换器。它的工作原理与CD4056类似。4dbednc

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该电路只对一位数有效!4dbednc

简化的连接方法如下:4dbednc

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系统在输入D3、D2、D1、D0上接受从0000到1001(从0到9)的二进制代码,并将其转换为适当的段(abcdefg)。我没有它的真值表,但是有很多类似的布局,让我们看看CD4056的真值表:4dbednc

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总结

我非常喜欢这个时钟。尽管VFD显示器略有磨损,并且各个段的亮度也有所不同,但在黑暗的房间里仍然可以清楚地看到它,拍摄对象的照片倒是没有反映出来。4dbednc

如果没有新的VFD显示器,就不可能完全改变这个时钟,但最重要的是它在某种程度上仍然可以工作。可以检查电解电容并按需进行更换;由于该时钟是针对220V而不是230V设计的,还可以添加一个几欧姆的电阻降低加热器(阴极)上的电压,这样就可以在某种程度上延长VFD的寿命。就这个特定产品而言,可能需要更换保险丝,因为以前的所有者没有更换它,而是跨接了它…4dbednc

是否有人有维修此类时钟的经验,或者是否有人可以展示一些内部照片?4dbednc

我附上了一些我能找到的有关这个时钟所用的IC的材料。4dbednc

k176ie1.pdf
5ce8ba641a691bb89f8f534143d34b55.pdf (340.67 KB)
k176ie13.pdf
63a9917d859f451d00ccdf9ed3be133d.pdf (42.56 KB)

(原文刊登于EDN姊妹网站Elektroda.pl,参考链接:Stary radziecki zegar VFD model Elektronika 6.15M [Schemat](Old Soviet VFD clock model Electronics 6.15M [Diagram]),由Franklin Zhao编译。)4dbednc

责编:Franklin
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