Газонаполненные приборы для отображения информации

ЗСИ матричной конструкции имеют плоскую форму и состоят из двух стеклянных пластин, на которых выполнены наборы параллельных проводников, покрытых прозрачным диэлектриком. Пластины располагают на небольшом расстоянии друг от друга так, чтобы электроды были взаимно перпендикулярны. Камеру, образовавшуюся между ними, заполняют смесью неона и других инертных газов и герметизируют.

При определённых значениях электрического поля, создаваемого в местах пересечения электродов, происходит ионизация и свечение газа. Цвет его зависит от газового состава. Форма близка к точечной. Совокупность светящихся точек образует требуемые буквы, цифры, графики или мнемосхемы.

Простейшие ЗСИ постоянного тока выполняют сегментной конструкции (рисунок 10, а). В них используется свойство тлеюще­го разряда с областью прикатодного свечения повторять контуры катода. Обычно катоды всех разрядов выполняют в виде сегмен­тов, расположенных в форме восьмерки (рисунок 10, б). Одноимен­ные сегменты всех разрядов электрически соединяют между со­бой. Над каждым знаком имеется индивидуальный анод. Такое конструктивное решение упрощает организацию управления. Оно осуществляется следующим образом. Катоды — сегменты первого разряда, сочетание которых образует нужный знак,— подключают к минусовому концу источника питания. Анод этого разряда сое­диняют с плюсовым выводом этого же источника. Если прило­женное напряжение U_A окажется больше напряжения возникно­вения разряда, то около соответствующих сегментов появляется световое излучение

Рисунок 10 – Многоразрядный газонаполненный ЗСИ (а); расположение катодов и анода в одном разряде (б), условное обозначение (в)

 

ВАКУУМНЫЕ ПРИБОРЫ ДЛЯ ОТОБРАЖЕНИЯ
ИНФОРМАЦИИ

Для отображения информации применяют вакуумные ЗСИ накаливания и приборы, основанные на использовании низково­льтной и высоковольтной катодолюминесценции.

ЗСИ накаливания по принципу действия аналогичны лампам накаливания. В них элементы отображения (знаки или сегменты) выполнены в виде нитей или тонких пленок, нагреваемых элект­рическим током до температуры 1400° С. Питание осуществляют напряжением 3...5 В, подаваемым на те нити, которые должны светиться. В связи со сравнительно небольшой температурой эле­ментов, обеспечивающих отображение информации, они имеют большой срок службы и стабильные значения параметров излуче­ния. Кроме того, эти ЗСИ просты по конструкции и имеют ма­лую стоимость.

Сегментный ЗСИ накаливания типа ИВ-16 и его условное обозначение показаны на рисунке 11.

Низковольтная вакуумная катодная люминесценция по механиз­му действия практически не отличается от высоковольтной и но­сит рекомбинационный характер. Сущность катодной люминес­ценции заключается в том, что люминофор бомбардируется электронами, которые «возбуждают» его и приводят к нарушению термодинамического равновесия. Появляются электроны, энергия которых больше энергии дна зоны проводимости, и дырки, имею­щие энергию, меньшую потолка валентной зоны. В связи с неу­стойчивостью неравновесного состояния электроны и дырки через некоторое время (время жизни) рекомбинируют между собой, из­лучая фотоны, причем при непосредственной межзонной реком­бинации свечение

Рисунок 11 – Сегментный вакуумный ЗСИ накаливания (а) и его условное обозначение (6)

 

наблюдается практически только при облучении электронами. При его прекращении время послесвечения мало. Низковольтная и высоковольтная люминесценции раз­личаются в основном типами люминофоров и глубиной проник­новения в кристалл бомбардирующих электронов.

ЭЛТ — специальный тип электровакуумного прибора, предназ­наченный для преобразования электрического сигнала в световое изображение. Принцип работы ЭЛТ заключается в том, что узконаправленный пучок электронов, сформированный электронным прожектором, под влиянием управляющего сигнала перемещается по экрану трубки (люминофору), вызывая его свечение.

Различают одноцветные и цветные ЭЛТ. Цветные ЭЛТ более сложны по конструкции и отличаются тем, что на их экран нанесено несколько люминофоров, имеющих разные цвета свечения (обычно три).

 

ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ И ЭЛЕКТРОЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЕ
ПРИБОРЫ ДЛЯ ОТОБРАЖЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ

Полупроводниковые приборы, предназначенные для отобра­жения информации, основаны на использовании свойств свето­излучающего р-n-перехода. Это приборы, в которых требуемая конфигурация свечения обеспечивается за счет выпол­нения соответствующих участков в виде единого р-n-перехода (набора р-n-переходов). Часть эффекта свечения зоны обеспечивается за счет отражения света от специально созданных отража­ющих поверхностей. С точки зрения потребителя готовых компо­нентов полупроводниковые ЗСИ представляют собой группу полупроводниковых светодиодов, включение которых в электри­ческую цепь позволяет получить свечение отдельных областей.

Промышленностью выпускаются отдельные светодиоды (инди­каторы единичные), с помощью которых можно высветить точку; сегментные ЗСИ (индикаторы цифровые, буквенно-цифровые), с помощью которых можно высветить требуемую букву или цифру; матричные ЗСИ (индикаторы графические), обеспечивающие вы­свечивание цифр, букв, символов, графиков; мнемонические ЗСИ, с помощью которых получают светящиеся мнемосхемы. Цвет све­чения обычно красный или зеленый. Возможно создание ЗСИ с изменяющимся цветом свечения.

В сегментных ЗСИ каждый сегмент выполнен в виде отдель­ного светодиода (рисунок 12, а). В одноразрядных — на корпус вы­ведены выводы всех сегментов (рисунок 12, б). В многоразрядных ЗСИ одноименные сегменты всех разрядов обычно электрически соединены между собой (рисунок 12, в). Индикация осуществляется в динамиче­ском режиме, в котором последовательно высвечивается каждый разряд. Для этого к электрической цепи последовательно под­ключаются катоды светодиодов, общие для отдельного разряда, и на высвечиваемые сегменты подается электрическое напряжение.

 

в) г)

 

Рисунок 12 – Семисегментный одноразрядный полупроводниковый ЗСИ (а); его условное обозначение (б); соединение выводов сегментов в многоразрядном индикаторе (в); обозначение матричного ЗСИ (г)

 

В матричном ЗСИ высвечивание определенного элемента осу­ществляется при приложении электрического напряжения к ши­нам соответствующих строки и столбца.

Преимущества полупроводниковых ЗСИ — высокое быстро­действие, надежность и долговечность; хорошая устойчивость к механическим воздействиям; малые габариты и масса; возмож­ность регулировки яркости и цвета электрическим путем. Недостатки — повышенные энергопотребление и стоимость.

В электролюминесцентных ЗСИ используется свечение, возни­кающее в люминофорах, помещенных в сильное электрическое поле. Конструктивно они представляют собой группу конденсаторов, у которых одна из обкладок выполнена прозрач­ной, а другая — непрозрачной. Между обкладками помещен лю­минофор. При приложении электрического напряжения к об­кладкам люминофор начинает светиться. Если один из электродов (прозрачный) выполнить определенной формы, то зо­на свечения люминофора повторит ее. Совокупность светящихся участков создает требуемое изображение. Цвет свечения зависит от состава люминофора. Конфигурация излучающих сегментов, элементов и организация их управления в принципе не отлича­ются от полупроводниковых ЗСИ.

 

⇐ Предыдущая12

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: