Гусев - Электроника (944138), страница 47
Текст из файла (страница 47)
Схематическое изображеиие йЛ! с уиедсвой маской: 2 дуе серах 2 одексрмв мс р о~о ир ис ора. 5 кис~свае дени» дусей, 4 шеиееа ас, 5. карен с ювмй а о именном дюмнв форам гы Более перспективными считают ЭЛТ с щелевой маской. В них имеется три катода с модуляторами, но все три луча ускоряются и формируются одним электронным прожектором, Лучи находятся в одной плоскости (рис. 3.38) и электронным прожектором 2 фокусируются так, что пересекаются в одной точке.
При дальнейшем движении красный и синий лучи попадают в электрическую отклопяюшузо систему 3 (система сведения лучей), которая меняет их траекторию движения так, что лучи пересекаются в одной точке щелевой маски 4. Проходя через щель и расходясь в стороны, лучи попадают на люминофоры соответствуюШих цветов, нанесенные в виде полос. Яркость свечения в таких ЭЛТ в 1,5."2 раза вьппе, а регулировка «сведения» лучей и фокусировка значительно проще. Разрешающая способность зависит от шага шелевой маски. Отклопяюшие системы в полицвстных ЭЛТ в принципе не отличаются от одноцветных, но схемы управления значительно сложнее из-за необходимости во время перемешения одновременно изменять интенсивность трех лучей, а не одноуо, как в одноцветных.
При отображении простейшей графической информации в форме кривых или графиков на отклоняющую систему подаются сигналы, обеспечивающие движение луча в горизонтальной плоскости с определенной скоростью. Для этого на горизонтальные отклоняющие пластины (катушки) подают линейно изменяющееся напряжение (ток). После достижения напряжением определенного значения оно скачком возвращается к исходному уровню. Соответственно и луч возвраШается на исходную горизонтальную отметку .
это обратный ход луча, при котором ЭЛТ обычно запирается путем уюдачи на модулятор отрицательного напряжения. На вертикальные пластины (катупуки) подают сигнал, который хотят отразить в виде кривой или графика. В результате сложного движения в двух направлениях на экране высвечивается требуемая кривая или график. При отображении сложных полутоновых изображений применяют построчную развертку, При ней луч поочередно с равной скоростью проходит экран слева направо (строчная развертка). Причем каждый раз — (в течение кадра) напряжение на вертикальной отклоняющей системе изменяется так, чтобы он Рис. 3.39. трао«торин лвиисник лу- прочертил соседнтою строку.
Это иа по экрану при лансином (а! выпОлняется с помощью линейно и ступснчатом (6) ивмснснии на- изменяющегося напряжения (топрк:канин на всртикальных пластинах (пунктир обрмныя ход луча) ка), скорость изменения которого во много раз меньше скорости напряжения (тока) на горизонтальной отклоняющей системе (кадровая развертка). В итоге весь экран за один кадр окажется прочерчен горизонтальными полосами, идущими с определенным шагом и небольшим наклоном (рис. 3.39, и).
В ряде случаев напряжение вертикальных пластин изменяется ступенчато. Тогда линии развертки будут высвечиваться горизонтальными полосами (рис. 3.39,6). При движении по строке яркость свечения (а также цвет) непрерывно меняется за счет изменения потенциала модулятора (модуляторов). После окончания кадра на экране видно полутоновое (цветное) отображение графической информации. Длительность свечения зависит от свойств люминофора. Изображение регснсрируется или изменяется при следутощем кадре развертки луча. Для получения буквенной цифровой или знаковой информации отклоняющие напряжения (токи) формируют так, чтобы луч попадал в определенные точки экрана н в этих точках прочерчивал траекторию нужного знака или символа. Формирование таких управляюп(их напряжений выполняется с помощью специальных генераторов.
В ряде случаев применяют специальные ЭЛТ, называемые з н а к о п е ч а т а ю ш и м и. У них внутри трубки имеется матрица, отверстия в которой выполнены в форме соответствующего знака. Электронный луч, проходя через такое отверстие, приобретает необходимую форму и на экране высвечивается его изображение. Конструктивно такие трубки достаточно сложны, так как требуется создавать отклоняющую систему, позволяющую обеспечить выбор нужного отверстия в матрице, и отклоняющую систему, которая обеспечит отклонение в нужную точку экрана такого профилированного луча.
Изготовить трубку, в матрице которой имеется около сотни букв, цифр и символов, достаточно сложно. До частот порядка нескольких сотен МГц!ЭЛТ может считаться безынерционной. Чувствительност ь отклоняютцих пластин типовых трубок колеблется от О.!5 до 0,40 мм(В. Обозначение ЭЛТ состоит из четырех элементов. Первый элемент число, указывающее диаметр или диагональ экрана (см); второй указывает тип отклонягощей системы: ЛО --. электростатическое отклонение; ЛМ --электромагнитное отклонение; третий число, характеризующее модель трубки; чеогве)гтыгг - — буква, указывающая тип экрана трубки, например 621038И (И вЂ” — зеленый цвет экрана, А — - синий цвет, В белый).
й 3.9. ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ И ЭЛЕКТРОЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЕ ПРИБОРЫ ДЛЯ ОТОБРАЖЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ Полупроволниковые приборы, прелназначенные для отображения информации, основаны на использовании свойств светоизлучающего)г-гг-перехода (см. гл. 2). Это приборы, в которых требуемая конфигурация свечения обеспечивается за счет выполнения соответствующих участков в виде единого р-и-перехода (набора )г-гг-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 светодиолов, включение которых в электрическую цепь позволяет получить свечение отдельных областей.
Промышленностью выпускаются о~дельные светолиолы (индикаторы елиничныс), с помощью которых можно высветить точку; сегментные ЗСИ (индикаторы цифровые, буквенноцифровые), с помощью которых можно высветить требуемую букву или цифру; матричные ЗСИ (индикаторы графические), обеспечивающие высвечивание цифр, букв, символов, графиков; механические ЗСИ, с помощью которых получают светящиеся мнемосхемы. 1(вет свечения обычно красный или зеленый.
Возможно создание ЗСИ с изменяюгцимся цветом свечения (см. ч 3.2). В еееменотых ЗСИ каждый сегмент выполнен в виде отдельного светодиола (рис. 3.40, а ). В ггдноразрндггых на корпус вывелены выводы всех сегментов (рис. 3.40,о). В мноео)газрядггых ЗСИ одноименные сегменты всех разрядов обычно электрически соединены между собой. Индикация осуществляется в динамическом режиме, в котором последовательно высвечивается каждый разряд. Для этого к электрической цепи последовательно подключаются катоды светодиодов, общие лля отдельного разряда, и на высвечиваемые сегменты подается электрическое напряжение. Для ограничения тока последовательно со светодиодом часто включают резистор, значение которого определяется из уравнения тле (г„- напряжение питания; (/,, г',, — прямое падение напряже- ния и срепний ток светодиода.
2!3 з г г) Рис. 3.40. Семисегментный оаноразрялный полупроводниковый ЗСИ (а); сто услоаное обозначение (6); соелинение выводов ссгмен.гоа и многоразрядном индикаторе (а); обозначение матричного ЗСИ (г) В матричном ЗСИ высвечивание определенного элемента осуществляется при приложении электрического напряжения к шинам соответствующих строки и столбца. Падение напряжения на светящемся элементе 1,5-- 2,5 В, ток сегмента 2- -10 мЛ. При динамическом управлении, когда каждый элемент высвечивается на малый промежуток времени, потребляемая мощность существенно уменыпается. 11рсимущества полупроводниковых ЗСИ вЂ” -высокое быстродействие, надежность и долговечность; хорошая устойчивость к механическим воздействиям; малые габариты и масса; возможность рет'улировки яркости и цвета электрическим путем.
Недостатки — повышенные знергопот ребление и стоимость, В эзтект)зоггю.ыинест(вштньгх ЗСИ используется свечение, возникающее в люминофорах, помещенных в сильное электрическое поле (см. й 3.2). 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 полупроводпиковых ЗСИ. Однако при их применении следует учитывал, что управляющим сигналом является напряжение. Яркость свечения зависит от 2(4 ето значения и частоты изменения. Для источника питания электрола>минесцентный ЗСИ представляет собой копленсатор с потерями. Полная мощность, потребляемая им, р= бт~Р+~' тпе Г действующее значение приложенного напряжения; 1„„ активная и емкосгная составляющие тока. При жсплуагации напряжение питания выбирают исходя из требуемой яркости. В большинстве случаев применяют приборы, питаемые переменным напряжением 1бО 250 В, частотой 300 4000 Гц, потребляющие мощность в сотые— лесягые поли Вт, обеспечивающие яркость 20 — -65 кд,'м~. Преимущества >ттоминесцентных ЗСИ --возможность создания информационных полей большой плошади; равномерность яркости свечения элементов; возможность создания многоцветных приборов; малая потребляемая мощность; возможность регулировки яркости электрическим путем: отсу~стане разогрева во время работы; механическая прочность.