本文將會展示一款帶有鬧鐘的“Elektronika 6.15M”(Электроника 6.15M)舊時鐘的內部,它于20世紀80年代在蘇聯生產。此處顯示的型號與Elektronika 6.15和6.14-03基本相同,不同之處在于它的背面有按鈕。下文將會分析它是基于哪些系統實現的,并且也會給出其原理圖。
首先來看看顯示器是如何發光的。它看起來有點破舊,這并不奇怪,較高的市電電壓(230V而不是220V)可能也對此有所影響:
時鐘還具有鬧鐘功能,然后還有鈴鐺符號:
其背面有一根電纜(有人把插頭剪斷了,因為它可能不適合所有插座)和一個9V的電池槽:
還可以看到幾個按鈕。它們的作用依次為:
外殼采用四顆扁平螺釘固定:
外殼上粘有帶螺紋的塑料元件:
因為年代久遠而脫落的塑料元件:
一些我不認識的標志:
真空熒光顯示器(VFD):
據我所知,這款顯示器的型號是IVL1-7/5(ИВЛ1-7/5)或ILC4-5/7L(ИЛЦ4-5/7Л)。燈絲電壓為5V。
可以清楚地看到顯示元件、網格、陰極和陽極:
用于把空氣吸出的密封管:
可以看到,這個PCB也可用于前面有按鈕的版本中:
下面把電路板從后蓋上擰下。
可以看到蜂鳴器(來自鬧鐘)、50Hz市電變壓器、3個IC…
順便說一句,我認為有人在這里跨接了保險絲,所以需要修理…
微調器用于校準石英晶振(實際上,在它旁邊可以看到石英晶振)。
電容器及其上的電壓:
是什么變壓器放在這里?
變壓器是T19-220。
這個時鐘及其類似產品的原理圖早就在網絡上流傳了:
這里有三個IC,全部由9V供電。至少可以說,它們的互連很有趣。
K176IE18(К176ИЕ18)——K176IE12的改進版本,包括發生器(與32768Hz石英晶振配合使用)、計數器和多路復用器。
當這個系統的HS輸入收到一個信號時,它還會產生一個鬧鐘音(大約2048Hz)(不幸的是,HS命名在它的兩個引腳上重復了,一個是輸入,另一個是輸出…)。
原理圖上顯示K176IE18會對顯示器數字進行多路復用,但它不會控制各個段,這些段由K176ID3 BCD碼轉換器控制。
K176IE13(К176ИЕ13)——帶鬧鐘的24小時4位數計數器,并具有當前位數相應的二進制輸出(A、B、C、D),以便K176ID3可以點亮相應的段。
該芯片還會檢測鬧鐘何時開啟,并通過HS信號通知K176IE18。
K176ID3(К176ИД3)——用于7段顯示器的BCD碼轉換器。它的工作原理與CD4056類似。
該電路只對一位數有效!
簡化的連接方法如下:
系統在輸入D3、D2、D1、D0上接受從0000到1001(從0到9)的二進制代碼,并將其轉換為適當的段(abcdefg)。我沒有它的真值表,但是有很多類似的布局,讓我們看看CD4056的真值表:
我非常喜歡這個時鐘。盡管VFD顯示器略有磨損,并且各個段的亮度也有所不同,但在黑暗的房間里仍然可以清楚地看到它,拍攝對象的照片倒是沒有反映出來。
如果沒有新的VFD顯示器,就不可能完全改變這個時鐘,但最重要的是它在某種程度上仍然可以工作??梢詸z查電解電容并按需進行更換;由于該時鐘是針對220V而不是230V設計的,還可以添加一個幾歐姆的電阻降低加熱器(陰極)上的電壓,這樣就可以在某種程度上延長VFD的壽命。就這個特定產品而言,可能需要更換保險絲,因為以前的所有者沒有更換它,而是跨接了它…
是否有人有維修此類時鐘的經驗,或者是否有人可以展示一些內部照片?
我附上了一些我能找到的有關這個時鐘所用的IC的材料。
(原文刊登于EDN姊妹網站Elektroda.pl,參考鏈接:Stary radziecki zegar VFD model Elektronika 6.15M [Schemat](Old Soviet VFD clock model Electronics 6.15M [Diagram]),由Franklin Zhao編譯。)