Để bảng đèn hiển thị được rõ ràng một câu văn bản, một hình ảnh, một ký hiệu… thì bắt buộc các LED trong bảng phải sáng đủ mạnh, việc này được thực hiện một cách dễ dàng khi dùng các Transistor hoạt động ở lớp D (chế độ Switching, tắt-bão hịa, đóng -cắt).
Ngồi ra, ta cũng có thể dùng các IC chuyên dùng để thúc công suất như:7416, 7417… (thuộc họ TTL) hoặc 4049, 4050…( họ CMOS). Các IC này ngày nay đã được chế tạo với dịng ngõ ra có thể lên đến hàng chục mA (có thể lên đến 50 mA), bảo đảm kéo nổi hầu hết các tải trong các mạch điện tử số.
Tuy nhiên, nếu dùng các IC để thúc cơng suất thì ta sẽ có dịng ngõ ra cố định, khi muốn dùng tải có cơng suất lớn hơn thì ta khó sửa đổi lại mạch thúc cơng suất được. Và một điều nữa là theo tính tốn, dịng điện ở một cột LED có thể lên đến gần 100mA, giá trị này cao hơn nhiều so với dòng ngõ ra cực đại của các IC thúc nên ở mạch điện thuộc đồ án này thì khơng thể dùng các IC để thúc trực tiếp tải được.
Còn nhiều cách khác nữa để thúc tải như dùng SCR, triac, op-to, Solid State Relay… Các cách này thường được dùng cho các tải có cơng suất lớn như các bảng đèn ở quảng trường.
Do tải ở đây là bảng đèn có cơng suất khơng lớn lắm nên ta chỉ cần dùng các Transistor cơng suất trung bình là đủ để thúc sáng nó.
Bảng đèn cần được thúc bởi hai bộ thúc hàng và cột khác nhau mới sáng được nên ở đây cũng đưa ra hai bộ thúc hàng và thúc cột dùng Transistor.
1. Bộ thúc công suất hàng dùng Transistor:
Dữ liệu từ ngõ ra EPROM muốn hiển thị được thì phải ở mức logic [1] (do đề tài này quy định), sau khi qua cổng đệm 7404 sẽ bị đảo lại thành mức logic[0]. Với mức logic này, để bộ thúc công suất hoạt động (Transistor dẫn bão hịa) thì phải dùng Transistor loại pnp, mạch được ráp như sau:
Giải thích nguyên lý hoạt động của mạch: khi cực B của Transistor ở mức logic[0] thì mối nối BE được phân cực thuận làm Transistor dẫn, lúc này áp rơi trên CE sẽ giảm (điện áp trên chân C là VC sẽ tăng về hướng VCC) làm BC cũng được phân cực thuận luôn. Do BE, BC đều phân cực thuận nên Transistor sẽ dẫn bão hịa và có dịng đủ mạnh để cung cấp cho LED. Khi dữ liệu ở ngõ ra của EPROM ở mức logic[0] (khơng hiển thị trên bảng đèn) thì sau khi qua cổng NOT (7404), dữ liệu này sẽ được chuyển thành mức logic[1] làm BE, BC không được phân cực thuận nữa nên Transistor sẽ tắt, ngưng cung cấp dòng cho LED. Như vậy Transistor sẽ dẫn bão hòa khi dữ liệu ở ngõ ra EPROM ở mức logic[1], tắt khi dữ liệu này ở mức logic[0].
VCC
pnp 7404 R
B
2. Bộ thúc công suất cột:
Do bộ quét cột đưa tín hiệu điều khiển cho phép ở mức logic[0], sau khi qua bộ đệm 7404 sẽ trở thành mức logic[1], vì vậy Transistor loại npn được sử dụng để làm bộ thúc công suất cột, mạch được ráp như sau:
Giải thích nguyên lý hoạt động của mạch: khi tín hiệu cho phép gởi đến (ở mức logic[0]), qua IC 7404 sẽ trở thành mức logic[1], phân cực thuận BE của Transistor làm Transistor này dẫn. Lúc này, tương tự trường hợp trên, áp rơi trên CE giảm làm BC cũng được phân cực thuận nên Transistor sẽ chuyển đến trạng thái dẫn bão hòa, cung cấp dòng cho LED. Khi tín hiệu cho phép ở mức logic[1], BE sẽ khơng được phân cực thuận nữa làm Transistor tắt, ngưng cấp dịng cho LED.
Trong đồ án, mạch thúc cơng suất ngang và dọc được kết nối lại với nhau như sau:
Giải thích ngun lý hoạt động: theo hình trên, LED chỉ được phép sáng khi cà hai Transistor cùng dẫn. Để thỏa mãn yêu cầu này thì dữ liệu từ EPROM gởi ra phải ở mức logic[1], đồng thời tín hiệu từ bộ quét cột cũng phải ở mức logic[0]. Lúc này, dựa vào hai cách lý giải ở trên cho bộ thúc công suất hàng và cột, cả hai Transistor đều dẫn bão hịa nên có dịng cung cấp cho LED.