Главная  Журналы 

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 [ 98 ] 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166

однознаковые и многознаковые, цилиндрической и плоской формы (рис. 7,52,а, б). Низкое питающее напряжение, малая потребляемая мощность и удобство сочетания этих индикаторов с МОП ИС сделали их наиболее широко применяемыми в цифровой измерительной технике.

Жидкокристаллические индикаторы (ЖКИ). Принцип действия ЖКИ основан на изменении оптических свойств некоторых органических соединений под воздействием электрического напряжения (рис. 7.52,в).

В настоящее время выпускаются ЖКИ двух типов: с изменением показателя преломления и с изменением крэффициента поляризации. Поскольку ЖКИ являются пассивными индикаторами (работают в отраженном свете) и управляются электрическим полем, они характеризуются очень малой потребляемой мощностью. Это позволяет использовать для их управления К-МОП структуры и применять в переносных устройствах - наручных электронных часах и карманных калькуляторах. Недостатками КИ являются ограниченный диапазон рабочих температур и ма.!7ый угол обзора и неудобство снятия показаний при низком освещении.

В последнее время промышленностью выпускаются цветные ЖКИ, в которых используются дихроичные материалы. Принцип действия их основан на ориентировании цепочек молекул красителя, связанных с молекулами жидких кристаллов, под действием электрического поля. Цветные ЖКИ характеризуются повышенными управляющими напряжениями (5...9 В), однако они лишены многих недостатков, присущих черно-белым ЖКИ с поляроидными пленками. В частности цветные ЖКИ имеют больший угол обзора и расширенный температурный диапазон.

• Основные характеристики серийно выпускаемых ЖКИ приведены в табл. 34.

Полупроводниковые индикаторы (ПИ), или инжекционные светодиоды, в которых используется свечение р-п перехода при инжекции носителей, выпускаются (рис. 7.52,г) многознаковыми. Высокая яркость свечения, нелинейные вольт-амперные характеристики и нели-

Таблща 34. Основные характеристики цифровых индикаторов жидкокристаллического типа

Тип индикатора

ИЖЦ-447

ИЖЦ-426

ИЖЦ-447А

ИЖЦ-444

ИЖЦ2-6/7

ИЖЦ-6/7

ИЖЦ1-4/14

ИЖЦ2-4/24

Рабочее напряжение t/p.B

3 5 3

4,5 4.5 4,5 3

Потребляемый та<. мкА

18 10 8

25 18 18 12,0 9,5

Контраст,

83.3 83,3 83,3 83,3

Быстродействие, мс

600 600 600 800 1250 1250 1250 1500

Срок службы 10= ч

10 10 10 15 10 10 10 15

Диапазон температуры ДГ, =С

• 50 .50 .50 .50 .50 •50 •50 ..50



нейная зависимость силы света от плотности тока позволяют использовать ПИ в динамических ЦОУ с высокой эффективностью.

Газоразрядные индикаторы (ГИ), принцип действия которых основан на использовании свечения тлеющего разряда. В однознаковых ГИ изолированные катоды изогнуты в форме цифр от О до 9 и расположены ажурным пакетом в газовом промежутке. Газоразрядные панели представляют собой плоскую конструкцию с керамическим основанием, на которое нанесены металлические сегменты-катоды, и стеклянной крышкой с напыленными прозрачными анодами. (Зажигание и поддержание разряда требуют высокого напряжения 100...300 В. В динамическом режиме ГИ имеют более высокие эксплуатационные характеристики - увеличивается срок службы и повышается четкость изображения.

Высокое напряжение, необходимое для управления ГИ, затрудняет их использование в сочетании с интегральными схемами. По этой причине знаковые ГИ практически не применяются в новых разработках - их вытеснили катодолюминесцентные и жидкокристаллические индикаторы. Газоразрядные ЦИ разрабатываются как- панели плоской конструкции на большое число знакомест, например, ГИП-11 и ГИП-17 соответственно на 11 и 17 знакомест, а также как матричные двухкоординатные X-У индикаторы, например отечественный матричный индикатор с экраном 145 X 145 мм, на 10000 светоточек, типа ИМГ-1-01 с управлением логическими кодовыми сигналами по оси X по двухразрядному двоично-десятичному коду, а по оси У по 100-канальному единичному позиционному коду.

Разработаны и выпускаются газоразрядные панели с самосканированием, отображающие цифровую и буквенную информации по принципу бегущей строки, на 16 (ГИПС-16-1) и 32 разряда (ИГПС1-222/7).

В газоразрядных индикаторных панелях (ГИП) переменного тока используется свечение люминофора под действием газового разряда, возбуждаемого знакопеременным импульсным напряжением. Управление ГИП осуществляется на основе использования гистерезисных свойств газового разряда - на электроды ГИП подаются импульсы частотой 50... 100 кГц, амплитуда которых недостаточна для зажигания, но достаточна для поддержания газового разряда. Зажигание или гашение газовых промежутков происходит при подаче импульсов более высокой амплитуды, синфазных или противофазных с основными. Такая конструкция позволила создать знакографические панели с большими информационными полями: панель ГИПП 16384 позволяет индицировать 252 знака 5x7 точек, а панели ИГПВ 256/256 и ИГПВ 512/512 -по 1050 и 4135 знаков.

Макальный индикатор (НИ) состоит из ряда накальных вольфрамовых нитей, расположенных в вакуумном промежутке в виде сегментных знаков (рис. 7.52,д). Высокая яркость, недостижимая пока в других видах индикаторов, позволяет применять НИ в бортовых системах, работающих при сильной солнечной засветке. Недостатком накалтных индикаторов является их малое внутреннее сопротивление, определяющее повышенные требования к управляющим ключам.



Статические и динамические ЦОУ

По способам вывода информации из ПКК на цифровые индикаторы ЦОУ разделяют на статические и динамические.

В статическом ЦОУ информация на индикаторы поступает параллельно и для каждого десятичного разряда требуется свой ПКК и согласующие формирователи. Такое построение ЦОУ требует большего количества элементов и целесообразно только для индикации малоразрядных ЦИП (до трех десятичных разрядов). С увеличением разрядности применять статические ЦОУ невыгодно, поскольку резко возрастают аппаратурные затраты на индикацию и в особенности количество вьшодов и межсхемных соединений. Необходимость минимизации числа выводов и межсхемных соединений в ЦОУ возникает прежде всего потому, что габаритные размеры, масса и надежность цифровой аппаратуры на интегральных схемах определяются не сложностью самих интегральных схем, а в основном количеством внешних выводов и соединений. В блоке аппаратуры на ИС средней степени интеграции на долю корпусов приходится только около 2 % объема, а 98 % - на несущие конструкции и соединения.

В динамических ЦОУ для сокращения количества соединений пространственное разделение каналов заменяется временным разделением. В обычной линии связи такая замена ведет к сокращению пропускной способности, однако в ЦОУ ограничивается конечным звеном - оператором. Инерционные свойства зрительной системы позволяют выводить динамичесюй сигнал непосредственно на индикаторы.

Статические ЦОУ иа серийных интегральных микросхемах

В настоящее время серийно выпускается ряд ИС, позволяющих непосредственно управлять цифровыми индикаторами без дополнительных ключевых элементов.

Для управления катодолюминесцентными индикаторами применяются преобразователи код-код в виде микросхем К161ПР2. В микросхеме двоично-десятичные коды 8 4 2 1 и 2 4 2 1 преобразуются в n), код управления семисегментными индикаторами серии ИВ (ИВ-3, ИВ-4, ИВ-11, ИВ-12, ИВ-22) (рис. 7.53). Микросхема содержит (рис. 7.54) индикационный регистр из пяти триггеров для запоминания двоично-десятичного кода и сигнала запятой, ПКК и восемь транзисторов для управления анодными токами индикаторов. На рис. 7.55 показана схема включения К161ПР2 для вывода информации из декад на семисегментные цифровые индикаторы серии ЙВ.

Для управления жидкокристаллическими цифровыми индикаторами выпускается микросхема К176ИЕ4, выполненная на основе транзисторной логики с непосредственными связями на МДП-транзисто-рах с дополняющими типами проводимости. Микросхема представляет собой десятичный счетчик со встроенным ПКК в семиричный код Л{7). Входным кодом микросхемы является число-импульсный

одноканальный код Л/".

Основная область применения ЖКИ в цифровой измерительной технике - портативные измерительные приборы с батарейным питанием. На рис. 7.56, а показано устройство индикации вольтметра,





0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 [ 98 ] 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166