4.3.4. Газоразрядные индикаторные панели
Применение сегментов, имеющих разную форму и ориентированных неодинаково в пространстве, ограничивает возможности формирования знаков различной формы (конфигурации). Поэтому было предложено использовать элементы отображения одинаковой формы, позволяющие синтезировать любой знак (букву, цифру, символ и т.д.). Газоразрядные индикаторы, в которых элементы информационной модели создаются из одинаковых элементов отображения, называют матричными или газоразрядными индикаторными панелями (ГИП).
ГИП постоянного тока. Основу ГИП постоянного тока составляют ячейки с внутренними электродами из проводящего материала, поверхность которых граничит с газом. Разработкой первых образцов ГИП постоянного тока занимались фирмы Philips (Нидерланды) и Burroughs Corporation. Первый промышленный образец был создан в лаборатории фирмы Philips в начале 70-х годов. Основным разработчиком и изготовителем отечественных ГИП является Научно-исследовательский институт газоразрядных приборов (НИИ ГРП), он же НПО "Плазма", расположенный в г. Рязани. Сообщение о первой промышленной отечественной ГИП на 160 знакомест (ГИП-10000) появилось в 1974 г.
Конструктивно первая отечественная ГИП представляла собой корпус, в котором был установлен пакет, содержащий лицевую пластину из стекла, анодную систему проволочных электродов из сплава 47НД, печатную плату с расположенными по периметру отверстиями для вывода анодных и катодных электродов. Катодная система из ленточных титановых электродов толщиной 0,01 см была расположена в пазах нижней стеклопластины. Ситалловая матричная решетка толщиной 0,35 мм изолировала анодную систему от катодной, так что в отверстиях решетки образовывались разрядные промежутки - ячейки. Излучение разряда, выходящее через отверстия решетки и верхнюю стеклянную пластину, воспринималось наблюдателем.
Электроды-катоды могут быть сформированы по толстопленочной технологии в пазах стеклянной подложки или непосредственно на ее поверхности, могут формироваться из одно- или многослойного тонкопленочного проводящего покрытия. Анодные электроды могут быть изготовлены идентичными катодным, могут быть сформированы из тонких пленок прозрачных проводящих окислов или изготовлены из проволоки. Базовой конструкцией отечественных ГИП постоянного тока является конструкция с ортогональными проволочными электродами с размерами ячейки от 1 мм2 до нескольких см2.
Такая конструкция с ортогональными электродами и в настоящее время является наиболее распространенной в России и за рубежом. Фрагмент такой конструкции приведен на рис. 4.3.
Разделяющие и изолирующие ячейки диэлектрические барьеры 4 служат также и для фиксации положения катодных 3 и анодных 2 проволочных электродов. Верхняя и нижняя 5 пластина из стекла образуют герметичный объем, заполненный рабочим газом. В цветных ГИП на поверхность одной или обеих пластин наносится слой люминофора 1.
Схемы включения и режимы работы ГИП
Простейшая схема включения 16 ячеек ГИП постоянного тока с внешними резисторами в цепях строк, источниками смещения Есм, ключами возбуждения строк Uс и ключами возбуждения столбцов Uст представлена на рис. 4.4.
Одновременное включение ячеек, у которых один из электродов подключен к общему резистору, невозможно. Это обусловлено тем, что после возникновения разряда в одной из ячеек напряжение на всех ячейках будет одинаково и равно напряжению горения разряда. Поэтому во всех других ячейках этого столбца разряд не возбуждается. Ячейки же одной строки с разными ограничительными резисторами могут включаться
 |
Для возбуждения разряда может использоваться симметричная или несимметричная подача импульсов напряжения на электроды ячейки. При симметричной подаче амплитуды импульсов одинаковы, а полярность - противоположна. При несимметричной - амплитуды импульсов различны, но их сумма должна быть достаточной для возбуждения разряда. Применяется также способ управления с использованием схем совпадений и антисовпадений.
Для формирования изображения применяется поэлементная и построчная развертка. При эксплуатации ГИП на выводы ортогональных электродов подают разнополярные импульсы напряжения с суммарной амплитудой, достаточной для возникновения разряда. Вид и интенсивность устанавливающегося разряда зависят от длительности импульса напряжения и величины полного (и комплексного) сопротивления разрядной цепи. Кроме того, существенное влияние на разряд оказывают геометрия ячейки, эмиссионная способность катода, состав и давление газового наполнения.
Так как ГИП постоянного тока не имеют внутренней памяти, то они должны эксплуатироваться при частоте кадров fк, превышающей критическую частоту мелькания. Для повышения качества изображения применя
 |
При поэлементной развертке без регенерации информации каждый элемент за время кадра может быть включен на время tв (время выборки), не превышающее следующей величины:
,
где N - число элементов отображения (ячеек), равное произведению количества столбцов n на количество строк m. В приведенном выражении для времени выборки не учтено время, необходимое для вызова информации о состоянии данного элемента отображения.
При построчной развертке полное время включенного состояния (без учета времени вызова информации о состоянии элементов выбранной строки) будет равно 1/n. Время выборки информации на практике составляет от долей до единиц мкс.
Для уменьшения количества соединяемых со схемой выводов строк и столбцов, а также числа ключей в схеме управления выводы соединяют по несколько штук вместе. При этом образуется К-мерная матрица (К- число соединенных выводов) и упрощается схема управления.
Для управления может применяться режим как со стиранием отдельных ячеек предварительно полностью засвеченной ГИП, так и с зажиганием нужных ячеек незасвеченной панели.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.