1.结构及特点

目前，常用的小型LED数码管多为“8”字形数码管，它内部由8个发光二极管组成，其中7个发光二极管（a～g）作为7段笔画组成“8”字结构（故也称7 段LED数码管），剩下的1个发光二极管（h或dp）组成小数点，如图1（a）所示。各发光二极管按照共阴极或共阳极的方法连接，即把所有发光二极管的负极（阴极）或正极（阳极）连接在一起，作为公共引脚；而每个发光二极管对应的正极或者负极分别作为独立引脚（称“笔段电极”），其引脚名称分别与图 1（a）中的发光二极管相对应，即a、b、c、d、e、f、g脚及h脚（小数点），如图1（b）所示。若按规定使某些笔段上的发光二极管发光，就能够显示出图1（c）所示的“0～9”10个数字和“A～F”6个字母，还能够显示小数点，可用于2进制、10进制以及16进制数字的显示，使用非常广泛。

（a）结构图

（b）电路图

（c）显示符

常用小型LED数码管是以印制电路板为基板焊固发光二极管，并装入带有显示窗口的塑料外壳，最后在底部引脚面用环氧树脂封装而成。由于LED数码管的笔段是由发光二极管组成的，所以其特性与发光二极管相同。LED数码管的主要特点：能在低电压、小电流条件下驱动发光，并能与CMOS、TTL电路兼容；它不仅发光响应时间极短（＜0.1μs）、高频特性好、单色性好、亮度高，而且体积小、重量轻、抗冲击性能好、使用寿命长（一般在10万小时以上，最高可达 100万小时）、成本低。

2.外形和种类

常用小型LED数码管的封装形式几乎全部采用了双列直插结构，并按照需要将1至多个“8”字形字符封装在一起，以组成显示位数不同的数码管。如果按照显示位数（即全部数字字符个数）划分，有1位、2位、3位、4位、5位、6位……数码管，如图2所示。如果按照内部发光二极管连接方式不同划分，有共阴极数码管和共阳极数码管两种；按字符颜色不同划分，有红色、绿色、黄色、橙色、蓝色、白色等数码管；按显示亮度不同划分，有普通亮度数码管和高亮度数码管；按显示字形不同，可分为数字管和符号管。

图2 LED数码管实物外形图

图3 LED数码管的尺寸衡量

图4 LED数码管引脚排序规则

                        表1 部分国产BS×××系列LED数码管的主要参数

型号   结构   正向压降UF(V)   最大工作电流    最大功耗      反向击穿电压     发光强度     字高 (mm)
 
                            (全亮)/FM(mA)  (全亮)PM(mW)   (每段)UBR(V)   (每段)/V(mcd)

BS201  共阴      ≤1.8           40          150                                         8
BS202                           200          300   
BS204  共阳      ≤1.8          200          300             ≥5           0.15          7.6
BS205  共阴      
BS206  共阳      ≤3.6          200          600                                        12.6
BS207  共阴                     400    
BS209  共阳      ≤1.8          150          400                                        7.5
BS210  共阴      
                    备注：型号后缀字母含义，R—红光、G—绿光、OR—橙光。

3. 主要参数

表征LED数码管各项性能指标的参数主要有光学参数和电参数两大类，它们均取决于内部发光二极管。除此之外，还有“字高”这一衡量LED数码管显示字符大小的重要参数。“字高”具体所指为显示字符的高度，如图3所示。国外型号的LED数码管常用英寸作为“字高”的单位，国产管则用毫米作单位。常见小型 LED数码管的字高有0.32英寸（8.12mm）、0.36英寸（9.14mm）、0.39英寸（9.90mm）、0.4英寸（10.16mm）、 0.5英寸（12.70mm）、0.56英寸（14.20mm）、0.8英寸（20.32mm）、1英寸（25.40mm）等。

4. 型号与引脚的识别

由于LED数码管的型号命名各厂家不统一，可谓各行其事，无规律可循。要想知道某一型号产品的结构特点和有关参数等，一般只能查看厂家说明书或相关的参数手册。对于型号不清楚的LED数码管，就只能通过万用表等的测量，弄清内部电路结构和相关参数。表1列出了部分国产BS×××系列LED数码管的主要参数，供参考。

小型LED数码管的引脚排序规则如图4所示。即：正对着产品的显示面，将引脚面朝向杂志，从左上角（左、右双排列引脚）或左下角（上、下双排列引脚）开始，按逆时针（即图中箭头）方向计数，依次为1、2、3、4脚……如果翻转过来从背面看（比如在印制电路板的焊接面上看），即引脚面正对着自己、显示面朝向杂志，则应按顺时针方向计数。可见，这跟普通集成电路是一致的。

常用LED数码管的引脚排列均为双列10脚、12脚、14脚、16脚、18脚等，表2给出了笔者整理出的常用LED数码管的引脚排列图和内部电路图，希望能够给读者的应用提供简便快捷的帮助。识别引脚排列时大致上有这样的规律：对于单个数码管来说，最常见的引脚为上、下双排列，通常它的第3脚和第8脚是连通的，为公共脚；如果引脚为左、右双排列，则它的第1脚和第6脚是连通的，为公共脚。但也有例外，必须具体型号具体对待。另外，多数LED数码管的“小数点”在内部是与公共脚接通的，但有些产品的“小数点”引脚却是独立引出来的。对于2位及以上的数码管，一般多是将内部各“8”字形字符的a～h这8根数据线对应连接在一起，而各字符的公共脚单独引出（称“动态数码管”），既减少了引脚数量，又为使用提供了方便。例如，4位动态数码管有4个公共端，加上 a～h引脚，一共才只有12个引脚。如果制成各“8”字形字符独立的“静态数码管”，则引脚可达到40脚。