promel (967628), страница 64
Текст из файла (страница 64)
Катоды обеих групп соединяют попариво, Управление ими производят от общих транзисторных ключей, подключенных к дешифратору счетной декады. Адресацию четных и нечетных цифр осуществляют с помощью двух анодных ключей, выполненных на транзисторах Т„Т,, При открытом катодном ключе соответствующая четная цифра воспроизводится при открытом транзисторе Т, и закрытом транзисторе Т,. Это связано с тем, что открытый транзистор Т, уменьшает напряжение на аноде нечетной катодной группы до величины р, уее н мрпгееру бее разряди ечекенайдекады а) 4 )О.
Схема включения двуханодного циФрового индикатора прв статическом мегоде управления (а); пример выполнения схемы анодпого ключа на двух транзисторах (б) !О" Е,Е„,/(Я„+ Р„,), недостаточной для возникновения разряда в,' межутке с нечетным катодом. Регистрация нечетной цифры осу: вляется при обратном состоянии анодных ключей. Нечетной цифре в счетной декаде соответствует (см. 5 3 13) л, ческая «1» ее младшего разряда, а четной цифре — логический: » Это позволяет осуществлять управление транзисторами Т„Т триггера младшего разряда счетной декады.
Базу транзистора, подключают к прямому выходу триггера, а базу транзистора у,. к инверсному выходу. Источник +Е,„и резисторы Е, — ЄЄ, И„используют' ' снижения напряжения на коллекторах закрытых транзисторов. М' симальное напряжение на коллекторах транзисторов Т, — Т, ра +Е,, а напряжение транзисторов Тм Т, находят из соотноше ~с~+ йк+ да Недостатком схемы анодпых ключей, выполненных по рис.
4.10' является потребление ими тока от источника питания при открыг транзисторах. Более предпочтительной в этом отношении являе схема анодиого ключа на двух транзисторах (рис. 4.10, б). Тра сторы Т„Т, включены последовательно в цепи с источником п ния. Открытому состоянию одного транзистора соответствует зак' тое состояние другого. При высоком уровне напряжения на в' транзистор Т, открыт, напряжение на аноде индикатора близко.
нулю. Транзистор Т, при этом закрыт, так как его база через отк тый транзистор Т, связана с нулевым потенциалом схемы. Ток, текающий через транзистор Т, и равный Е„/Тгз, мал. При и„ транзистор Тз закрыт, транзистор Тз открыт. Открытое состоя' транзистора Т, обеспечивается протеканием его тока базы )а, че' резистор Еа. Открытым транзистором Тз осуществляется подача: пряжения питания на анод индикатора. Мультиплексный метод управления может быть реализован ' структурной схеме рис.
4.4. Информация выводится на одноанод~' цифровые или знакосинтезирующие газоразрядные индикаторы., поименные катоды индикаторов объединяют. Выходные като ключи управления собирают по типу схемы, приведенной на рис. Функцию ключей КС~ — КС„на рис. 4,4 выполняют анодные т зисторные ключи. Анодпый транзисторный ключ для каждого ии' катара может выполняться так же, как, например, ключ на транз торе Т, в схеме рис, 4.10, а или по типу схемы рис. 4.10, б. Мультиплексное управление, характеризуемое импульсным ' жимом питания газоразрядных индикаторов, дает значительное ул шение качества свечения и условий работы приборов. При имп сном режиме питания импульс анодного тока !,„выбирают в песка, ко раз большим номинального значения тока в статическом режи Этим достигаются необходимая яркость свечения, полное покр ' свечением поверхностей катодов (полноценное отображение всех ков при неизбежном различии в их площади), а также отсутствие о, лов.
Поскольку отображение знака каждым индикатором осущ 276 яяе тся в течение одного из десяти тактов работы схемы, среднее пенне тока индикаторов равно 0,17а„. Оно в несколько раз меньше аяаче в статическом режиме, что сказывается на уменьшении потреб- тока яя ,он индикатором мощности н увеличении его срока службы. й 4м. полупроводниковыв элвмвнты индикации Принцип действия полупроводниковых элементов индикации осывается на излучении квантов света при рекомбинации носителей гает + а) Рис. 4.11. Светодиод: планарная (а) и полусферическая (б) коиструкпни; вид сбоку и габаритные размеры светодиодов серии АЛ102 (в) заряда, прошедших электронно-дырочный переход, смещенный в прямом направлении, Представителем полупроводниковых элементов индикации является с в ет од н од (рис.
4.11, а, б). Как известно (см. 2 1.1), Рекомбинация характеризуется переходом электрона из зоны свободных уровней на уровни валентной зоны. Излучение кванта света, связанное с отдачей энергии электроном при переходе на более низкий уровень энергии, свойственно всем полупроводниковым материалам. Однако для многих из ннх, например дтя германия и кремния, измеряемая энергия мала и излучение на"едятся в невидимой части спектра. Причиной является относитель"о малая ширина запрещенной зоны Л(к'з этих полупроводников. злучение видимого света црн рекомбинации носителей заряда генерируют полупроводниковые материалы, имеющие большую, чем у "ермания и кремния, ширину запрещенной зоны. Наибольшее прис"ение при изготовлении светодиодов получили фосфид галлия ОаР ()Уз = 2,2 эВ), арсенид галлия ОаАз (Л(ттз = 1,5 эВ) и карбид "РемниЯ 3(С (Л((т, = 2,3 —: 3,! эВ). зне г- дляна волны (цвет) излучаемого света определяется разностью верех ер"ий уровней, между которыми происходит преимущественный близк Ре"од электронов прн рекомбинации.
Эта разность может быть В1Е ее ка к ширине запрещенной зоны (как в арсениде галлия) нли меньРеком ее (как в фосфиде галлия и карбиде кремния). В первом случае омбинация носителей заряда сопровождается непосредственным 277 переходом электронов из зоны проводимости в валентную зон ' мая рекомбинзция). Во втором случае рекомбинации происхо рез рекомбинационные центры (ловушки), локальные уровни' гии которых располагаются внутри запрещенной зоны (неп. рекомбинация).
Путем подбора типа дополнительно вносимон меси можно задавать требуемые значения локальных уровней',. самым получать необходимый цвет свечения (в частности, кра желтый, оранжевый и зеленый). Цвет свечения выпускаемых в ц' щее время полупроводниковых индикаторов преимущественной ный. Электронно-дырочный переход светодиодов (рис. 4.11, а, полняют несимметричным, с концентрацией дырок в р-слое (э ре), много большей концентрации электронов в и-слое (базе), самым при прямом напряжении смещения ток в светодиоде соз преимущественно дырками эмиттера, переходящими под дейс икжекции в базу, где они рекомбинируют с электронами.
Свет в светодиодах генерируется вблизи р-л-перехода, отку' распространяется во всех направлениях прямолинейно. Констр светодиода выполняют такой, чтобы получить наибольшую по ность светоотдачи при наименьшей потере света за счет его пог ния в толще полупроводника. Этим обусловливаются и мал ' бариты светодиодов. Интенсивность излучения существенно шается при выполнении светодиодов из прозрачного материала: фида галлия). Вольт-амперная характеристика светодиодов подобна хар, ристикам гермапиевых и кремниевых диодов.
Отличие проявл в большем пздении напряжения при протекании прямого ток связано с большей шириной Л)г', полупроводников, использ для производства светодиодов. С увеличением прямого тока их яр свечения возрастает. Светодиоды применяют в непрерывном .й пульсном режимах работы Их рабочие напряжения в непрер' режиме составляют 3 — 6 В, а токи — 5 — 15 мА. В импульсном р" амплитуда тока может быть в десятки раз больше его среднег чения. При этом мощность, рассеиваемая в приборе, не должн вышать допустимую мощность, составляющую для светодиодов„ 100 мВт. Светодиоды характеризуются высоким быстродейс, (10 ' — 10 ' с).
яркость свечения составляет 1Π— 100 кд!мз, срок' бы 10 — 100 тыс. ч. Внешний вид и габаритные размеры свето . серии АЛ)02 с линзой в отверстии корпуса показаны на рис. 4 Светодиоды находят применение для индикации режима раб лов и блоков различных систем. Их миниатюрное исполнение и зуют для создания малогабаритных световых матричных э,' буквенно-цифровой индикации с высокой разрешающей сп . стью. Конструктивно такой экран (рис. 4.12) представляет соб, бор из 35 светодиодов (5 Х 7 элементов) на знакоместо, разме на диэлектрической или металлической подложке (гибридны.
риант). В интегральном варианте все светодиоды изготовляют" щей полупроводниковой пластине. Один вывод каждого свет. связан с шиной его столбца, а другой — с шиной строки. От „аформации на светодиодных экранах производится по принци«ве "' рнчной адресации. ву )1а основе светодиодов выполняют полупроводниковые знакосиняру ,ющие индикаторы (рис.
4. !3, а, б). Число используемых светов здесь равно количеству сегментов знакосинтезирующего символа (например, 7, рис. 4.13, б). С целью преобразования свечения то- водо янга ЕЕеаее еаооа ФФФФФ еаоае еооое ФФФФФ а) Рвс. 4. !2. Принцип выполнения матричных экранов на светодио- дах Рнс. 4. )3. Вид сбоку (а) и схема цоколевкн цифрового индикатора КЛ(04А (б) (1 — общий вывод анодов, 2 — 4, б — 9 — выводы кагодов, б — свободный вывод! чечного источника, каким является светодиод, в свечение сегмента сверху каждого светодиода наносят полоску из светорассеивающего материала. Этот принцип применяют при создании светодиодных панелей плоской конструкции с большим числом располагаемых в ряд ввн в несколько рядов знакомест.
Светодиодные панели предназначены дня отображения текстовой или цифровой информации. Зыакосннтезирую.цие полупроводниковые индикаторы выпускают с высотон отображаемых знаков до 15 мм. Благодаря невысокой стоимости, низким напряжениям питания, малой потребляемой мощности и большому сроку службы полупроводниковые индикаторы наиболее предпочтительны для создания современного переносного и портативного оборудования различ"о"о назначения. Их целесообразно применять также в устройствах, предназначенных дня отображения большого объема информации. Схемы управления на полупроводчиковых цифровых индикаторах "Р" количестве разрядов (знакомест) 2 — 3 выполняют по статическо."етоду При большем числе разрядов используют мультиплексный и Реал из метод (см.
Рис. 4.4). Вся информационно-логическая часть схемы л"зуется на интегральных микросхемах. инднка Ультиплексная схема включения полупроводниковых цифровых каторов показана на рис. 4. !4. Катодные ключи управления ч„'д кагорами выполнены на транзисторах 7, — Т„а анодные клютРанзистоРах 7'„— 7'а„. ТРанзистоРы анодных ключей е"ы последовательно с индикаторами. Такое их включение дчючен схе чем параллельное (см. Рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
