Для используемых
люминофоров характерно низковольтное свечение. Аноды цифровых индикаторов располагаются в виде сегментов,
воспроизводящих очертания цифр. Чаще используются
семисегментные цифры. Сетка обычно бывает одна, общая для всех анодов (рис. 16.1).
Чтобы исключить ненужную подсветку экрана, на сетку подаётся отрицательное (-2... - 4 В) смещение. Отпирающее импульсное напряжение сетки обычно равно анодному и составляет 30...50 В. Напряжение накала - единицы вольт. ВЛИ обеспечивают хорошую контрастность и высокую яркость (200...500 кд/м2). Срок службы ВЛИ 5...10 тысяч часов.
Управление ВЛИ может быть статическим или динамическим. В первом случае напряжение подаётся сразу на все аноды, участвующие в формировании цифры, т.е. весь знак формируется одновременно. Динамическое управление используется в многоразрядных индикаторах, в которых одноименные аноды (сегменты) соединены параллельно, а сетки - раздельные для каждого разряда. При этом способе на аноды всех разрядов подаются напряжения, необходимые для синтеза первого знака, а остальные разряды блокированы запирающими напряжениями на сетках. В следующем такте формируется знак второго разряда и т.д. Динамический способ позволяет уменьшить число выводов многоразрядного индикатора.
16.3. Жидкокристаллические индикаторы
Жидкокристаллические индикаторы (ЖКИ) основаны на использовании электрооптических эффектов в жидких кристаллах: динамического рассеяния (ДР) и твист-эффекта (ТЭ). При ДР воздействие электрического поля напряжённостью около 5 кВ/см переориентирует молекулы так, что материал становится непрозрачным. При использовании ТЭ электрическое поле меняет плоскость поляризации света, проходящего через ЖКИ, в результате ЖКИ также становится непрозрачным. Схематическое устройство ЖКИ, работающего на просвет, показано на рис. 16.2.
Между
двумя стеклянными пластинами помещаются два электрода и жидкокристаллическое вещество.
Конструкция ЖКИ, работающего на отражение,
отличается тем, что задний электрод делают светоотражающим.
Возбуждение ЖКИ можно осуществлять как постоянным, так и переменным током, однако при возбуждении постоянным током резко снижается срок службы. Возбуждение переменным током осуществляют либо сигналами разных частот, либо фазовым методом. При фазовом методе информацию можно выводить не более 4...5 раз в секунду, что достаточно для большинства применений. Схема возбуждения фазовым методом показана на рис. 16.3.
Из рис. 16.3 видно, что в
зависимости от управляющего сигнала, напряжение с частотой 20...25 Гц поступает
на сегмент либо в фазе, либо в противофазе с
напряжением на общем электроде. При различных фазах происходит возбуждение данного сегмента.
Основные особенности ЖКИ: малая потребляемая мощность (единицы мкВт/см2); низкие рабочие напряжения (1,5...15 В); хорошая видимость при дневном свете; долговечность (10...15 лет работы).
Недостатки: необходимость внешнего освещения и малое быстродействие. Основные области применения: наручные часы, микрокалькуляторы, переносные измерительные приборы и радиоприёмники.
16. 4. Полупроводниковые знакосинтезнрующие индикаторы
Основой ППЗИ является светодиод.
Особенностью конструкции светодиода является окошко для выхода света,
излучаемого p-n-переходом. Для уменьшения
внутреннего отражения над переходом имеется сферическое покрытие или миниатюрная линза. Основные материалы, используемые при изготовлении
светодиодов: арсенид галлия и фосфид галлия. В зависимости от примесей получают светодиоды красного, жёлтого,
зелёного и синего свечения. Светодиоды могут подключаться к выходам
микросхем непосредственно или через сопротивления.
На рис.16.4а и 16.46 показаны схемы включения светодиодов для индикации состояния логического нуля и, соответственно, логической единицы на выходе микросхемы. Знакосинтезирующие индикаторы могут быть одноразрядными или содержать знаки нескольких разрядов.
Каждый разряд (цифра) состоит из нескольких диодов-сегментов. Наиболее часто используются семисегментные индикаторы, содержащие семь сегментов для воспроизведения цифр и один дополнительный сегмент для десятичной точки (рис. 16.5).
На рисунке показана схема индикатора с общим анодом, но в некоторых
типах индикаторов сегменты соединяются по
схеме с общим катодом.
Основные параметры светодиодов: сила света 50...500 мккд; прямое напряжение 1,5...3 В; допустимое обратное напряжение 3...7 В; постоянный прямой ток 3...30 мА; срок службы 15...30 тысяч часов.
8.1. Общие сведения
К электровакуумным приборам относятся все электронные лампы. Основой конструкции является баллон (стеклянный, металлический или керамический) из которого выкачивается воздух. В баллоне на траверсах (металлических проволоках) закрепляются электроды, которые могут иметь форму цилиндрическую или коробчатую. Носителями тока являются электроны, которые вводятся в междуэлектродное вакуумное пространство за счет термоэлектронной эмиссии из катода и движутся в электрическом поле в сторону анода. По сравнению с полупроводниковыми приборами электровакуумные имеют большие габариты, меньшую надежность, требуют затрат энергии для нагрева катода.
В настоящее время электровакуумные приборы находят ограниченное применение в мощных радиопередатчиках, кроме того, принцип работы вакуумных приборов используется в электролюминесцентных индикаторах и электронно-лучевых трубках.
В качестве термокатодов используют однородные катоды из тугоплавких металлов (вольфрам, молибден), активированные катоды, либо полупроводниковые. Активирование состоит в покрытии вольфрама или молибдена слоем металла с меньшей работой выхода. Это позволяет получить большую плотность тока эмиссии jэ, при меньшей температуре.
Плотность тока термоэлектронной эмиссии определяется законом Дэшмана-Ричардсона (с ростом температуры Т, плотность тока Jэ, резко возрастает):
Jэ = АТ2 ехр(-W0/kT) (8.1)
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.