Jakiś czas temu na jednym z popularnych serwisów aukcyjnych zauważyłem dość ciekawą ofertę. Był to moduł niewiadomego pochodzenia z niewielką lampą VFD, która to, jak podejrzewam, była główną motywacją sprzedającego, aby się go pozbyć. Wszakże konstrukcje fluorescencyjne sprzedają się dość dobrze, choć nie aż tak jak lampy Nixie. Jak entuzjasta różnego typu gratów z czasów słusznie minionego socjalizmu nie mogłem odpuścić sobie zakupu. Po kilku dniach dotarły do mnie paczka z trzema modułami, które opisze teraz nieco szerzej.
Przyglądając się z zewnątrz dość szybko można stwierdzić, że jest to konstrukcja pochodząca z dawnego Związku Radzieckiego. Wskazują na to przede wszystkim wszechobecna cyrilica oraz logo na układach scalonych, informujące nas, że chipy pochodzą z dawnych, Mińskich zakładów „Сигнал”.
Sama konstrukcja jest dość niewielka i pewnością można powiedzieć, że była ona częścią jakiegoś większego urządzenia lub maszyny. Do laminatu przymocowane są metalowe uchwyty, dzięki którym moduł mógł być przytwierdzony do przedniego panelu lub obudowy, tak aby wyświetlacz złożony z lamp VFD był widoczny dla użytkownika. Na płytce znajdziemy wspomniane już wyżej dwa układy scalone o oznaczeniu 827ИД1-1 i 827ИД1-2, wyprodukowane w grudniu 1985 roku. Choć ich obudowa może wyglądać dość zwyczajne, biorąc pod uwagę inne Radzieckie konstrukcje, to warto zwrócić uwagę, że jedno z wyprowadzeń chipa umieszczone jest w jego centralnej części. Widać to dobrze po prawej stronie fotografii, gdzie poza umieszczonymi w rzędach wyprowadzeniami zauważyć można też pojedynczy, centralny pin. Tutaj też widoczne jest kolejne oznaczenie daty. „XII 86”, może sugerować, że moduł albo sam laminat pochodzi z grudnia 1986 roku. W całej konstrukcji wyróżnić możemy też trzynaście zewnętrznych wyprowadzeń, do których jak widać wcześniej przylutowane były przewody.
Pojedyncza lampa VFD umieszczona w specjalnym metalowym uchwycie to w rzeczywistości dość popularna siedmiosegmentowa ИВ-8, pochodząca z Saratowskich zakładów „Рефлектор”. Jej oznaczenia wskazują, że podobnie laminat wyprodukowana była w grudniu 1986 roku.
Przeznaczenie tych konstrukcji pozostaje tajemnicą, ale jest kilka szczegółów, które mogą sugerować sprzęt wojskowy. Po pierwsze jest to lakier ochronny, którym pokryta jest płytka, jaki i układy, także była nim pokrywana zapewne po zmontowaniu całości. Dodatkowo na gwintach śrub widoczny jest klej zapobiegający odkręcaniu, co w komercyjnych sprzętach jest bardzo rzadkie. Zauważcie też czerwoną farbę na zewnętrznych wyprowadzeniach, naniesioną prawdopodobnie przy kontroli jakości. Oznaczenie chipów nie wskazuje na wojskowe zastosowanie, brakuje tutaj literowego inicjału przed cyfrowym oznaczeniami, ale tego typu sytuacje, w których komercyjne układy, wykorzystywane były w sprzęcie militarnym już widziałem. Poza tym przeszukując internet, natknąłem się na forum, gdzie informowano, że tego typu układy wykorzystywane były właśnie w sprzęcie wojskowym, ale informacji tej nie udało mi się w żaden sposób potwierdzić.
Uruchomienie modułu
Co ciekawe sterowanie tym modułem jest zaskakująco proste. Tak jak wspomniałem do dyspozycji mamy trzynaście wyprowadzeń – dwa z nich (połączone ścieżką na płytce) służą do podłączenia masy. Tuż obok znajduje się pin dla napięcia żarzenia lampy (około 1,2V) oraz napięcia anody/siatki (około 25V). Pozostałe dziewięć wyprowadzeń służy do wyboru wyświetlanego znaku. I tak jest to dziewięć pinów, choć obsługiwanych znaków jest dziesięć – od 0 do 9. Wyświetlany znak wybieramy łącząc odpowiednie wyprowadzenie z masą, a gdy żadne nie jest do niej podłączone, na wyświetlaczu pojawia się cyfra 8.
Tak więc, jak widać moduł jest prostym sterownikiem/dekoderem kodu 1 z 10 (prawie) na sygnały dla siedmiosegmentowej lampy. Jest to ciekawe i nieco zaskakujące, bo zazwyczaj tego typu wyświetlaczami steruje się za pomocą kodu BCD.
Logika diodowa
Zatrzymajmy się na moment przy samych układach scalonych, bo nie są to takie zwyczajne chipy. Analizując dokładniej oznaczenia 827ИД1-1 i 827ИД1-2 widzimy cyfrę dwa na drugim miejscu, oznacza to, że mamy do czynienia z konstrukcjami hybrydowymi (swoją drogą, jeśli chcielibyście zobaczyć artykuł, opisujący sposób oznaczania radzieckich chipów dajcie znać przez mojego Instagrama). Oznaczenie się zgadza, jest to hybrydowy układ scalony wykonany w logice diodowej. Dlatego ukryte pod zielonym, ochronnym glutem rdzenie są w rzeczywistości półprzewodnikowymi diodami i co ważne pojedyncza struktura może zawierać ich nawet kilka. Są one przytwierdzone do ceramicznego podłoża ze ścieżkami łączącymi je z wyprowadzeniami układu.
Wnętrze diodowych konstrukcji zobaczyć możecie na schemacie powyżej. Jak widać, nie jest to nic skomplikowanego. Dołączona do katody diod masa w czasie sterowania modułem sprawia, że te zostają odpowiednio spolaryzowane i dana linia zostaje zwarta. Natomiast, gdy dioda (wisi w powietrzu) i do wyprowadzenia sterującego nie jest dołączone żadne napięcie, na linii sterującej lampą VFD utrzymuje się napięcie zasilania. Jak widać, układy są dość proste i być może wpadliście na to samo pytanie, co ja, dlaczego są to dwa osobne układy, a nie jeden?
Okazuje się, że pierwotnie chip ten rzeczywiście był pojedynczym układem, oznaczanym po prostu jako 827ИД1 bez dodatkowej cyfry. Znalezione w internecie zdjęcie sugeruje, że taki stan rzeczy utrzymywał się jeszcze w 1977 roku, ale dlaczego z czasem radzieccy inżynierowie postanowili konstrukcje ta podzielić na dwa? To raczej już na zawsze pozostanie tajemnicą.
Na mojej stronie nie znajdziesz zwyczajnych, jak i automatycznie generowanych przez Google Ads reklam, innymi słowy nie mam żadnych profitów z prowadzenia tego serwisu. Ale jeśli chcesz wesprzeć moją pracę, to możesz postawić mi kawę. Dzięki😊
Thank you for taking the time to document and explain this this old circuitry!