Федосеева - Основы электроники и микроэлектроники (989598), страница 43
Текст из файла (страница 43)
Такая лампа может служить стабилизатором или индикатором выпрямленного напряжения. На рис. 4.2 показаны внешний вид неоновых ламп, их условные графические обозначения и схема включения. Принцип действия неоновых ламп основан на процессах, происходящих при тлеющем разряде. В зависимости от назначения лампы может быть использован нормальный или аномальный тлеющий разряд. При тлеющем разряде все пространство между электродами заполняется газовой плазмой — смесью атомов, ионов газа и свободных электронов. Вблизи катода образуется избыточный положительный заряд ионов. Между ним и отрицательным катодом создается основная часть падения напряжения, действующего между электродами, которая называется катодным падением потенциала. На этом участке положительные ионы получают большое ускорение и бомбардируют катод, вызывая электронную эмиссию с его поверхности, а эмиттируемые катодом электроны приобретают необходимую скорость и энергию для ионизации атомов газа.
В этой области происходят наиболее интенсивные процессы ионизации и рекомбинации, наблюдается свечение газа, которое воспринимается как светящееся пятно на поверхности катода. Режим работы неоновой лампы выбирается по ее вольт-амперной характеристике (рис. 4.3). При увеличении напряжения питания Е.
напряжение на лампе //. быстро растет при очень малом токе. При //, = !/., возникает нормальный тлеющий разряд в соответствии с выбранным балластным сопротивлением. В этот момент миллиамперметр показывает появление тока в цепи, а напряжение на лампе падает; на части поверхности катода появляется светящееся пятно. С дальнейшим увеличением Ео ток /.
растет, а напряжение 1/,= //„остается постоянным. Когда разряд переходит в аномальный, рост тока сопровождается повышением напряжения на лампе. г) а Овр Оп о )а мкк )а мане 'а Рис. 4.3. Схема для снятия характеристики (а) и вольт-амперная характеристика (б) неоновой лампы При уменьшении напряжения питания (нисходящая ветвь характеристики) ток и напряжение на лампе уменьшаются. Эта ветвь не совпадает с восходящей из-за инерционности процессов деионнзацнн. Напряжение прекращения разряда 1/.
меньше !/ие Нормальный тлеющий разряд используют в неоновых лампах, которые применяют для стабилизации нли ограничения напряжения, а аномальный -- в лампах для индикации включения в сеть нли перегрузки аш1аратуры, в цифровых и знаковых индикаторах и индикаторных панелях, а также в газоразрядных источниках света.
В звуковосиронзводящей аппаратуре киноустановок в качестве индикатора перегрузки применяют неоновые лампы типа МН-3; ТН-О,5; ТН-0,2; для ограничения перегрузки усилителя со стороны ихода исиользукгт лампу ИН-З. 4.2.2. Знаковые индикаторы и индикаторные панели Знаковым индикатором называют прибор тлеющего разряда, который высвечивает изображение цифр, букв или любых других знаков. Он представляет собой стеклянный баллон, внутри которого помещены анод и несколько катодов; выводы этих электродов подведены к штырькам цоколя.
Валлон наполнен инертным газом. Анод выполнен в виде одной или двух электрически соединенных решеток из тонкой проволоки, а катоды — в виде цифр, букв или других знаков из нихромовой проволоки. д н од агади 012 -9 б о а $ о х Рис. 4.4. Десятиквтодный цифровой индикатор тлеющего разряда: о — устройство; б — уса ловное графическое обозначение При подаче напряжения между анодом и одним нз катодов в газе возникает электрический разряд; вокруг данного катода появляется яркое свечение, повторяющее форму этого катода,— высвечивается требуемый знак. Напряжение на катоды поступает из электронных блоков заданной информации. Знаковые индикаторы используют в контрольно-измерительной и вычислительной технике, а также в автоматике.
Наибольшее распространение получили цифровые индикаторы. Устройство цифрового индикатора тлеющего разряда и его условное графическое обозначение на схемах показаны на рис. 4.4. Он имеет десять катодов, выполненных из тонкой проволоки, в виде цифр О, 1, 2, 3...9, расположенных горизонтально на расстоянии ! мм друг от друга. Перед ними и в середине между ними находятся две тонкие сетки, соединенные между собой и выполняющие роль анода. На анод подается постоянное напряжение со знаком еплюс», а на один из катодов — «минус». Напряжение возникновения разряда составляет 170 †!О В; напряжение при тлеющем разряде — 105 †!60 В; ток разряда — 2— 4 мА. Обычно цифровые индикаторы наполняют неоном. Несколько цифровых индикаторов, смонтированных на панели, могут высветить любое число: два — двухзначное, три— зй( еьеееее еееееье ееееееь ЬЕЬЕЬЬЬ Днзнвнтрнн б Натоаи в 5.1.1.
Общие сведения 203 трехзначное и т. д. Соответственно, определенное число буквен ных индикаторов дает светящуюся надпись на табло, отобра жающем требуемую информацию. Рис. 4.5. Индикаторная точечно-растровая панель тлеющего разряда: о — стеклянная пластина с анода. ми; б — диэлектрическая пластина с отверстиями; а— стеклянная пластина с катодами Для получения более сложного светящегося изображения— графиков, различных символов, фигур и т. п. — используют индикаторные панели тлеющего разряда (рис. 4.5).
В них применен точечно-растровый принцип получения изображения. Индикаторная панель представляет собой прибор в герметичном корпусе с прозрачной передней стенкой, наполненном инертным газом. Основными элементами панели являются три пластины: с анодами, с катодами и изолирующая. В пазы первой стеклянной пластины горизонтально уложены проволочные аноды — до 100 штук — с шагом между ними 1 мм (рис. 4.5, а). В пазы второй, расположенной параллельно первой, уложено вертикально столько же катодов, с таким же шагом между ними (рис. 4.5, в). Эти пластины разделены изолирующей пластиной из диэлектрика с отверстиями против точек перекрещивания анодов с катодами (рис.
4.5, 6). Таким образом создается точечный растр. При подаче напряжения между определенным анодом и катодом в точке их перекрещивания возникает тлеющий разряд, а в соответствующем отверстии видна яркая светящаяся точка. Выбор необходимых электродов, на которые подается напряжение для получения заданного светящегося изображения, осуществляет электронный блок в соответствии с заданной программой. Контрольные ввпросм Ь Объясните процессы, происходящие при тлеющем разряде в газе. 2. Нарисуйте схему включения неоновой лампы и объясните назначение балластного сопротивления.
3. Нарисуйте и объясните вольт-амперную характеристику неоновой лампы; назовите области применения неоновых ламп. 4. Какие приборы называют знаковыми индикаторами и какое устройство они имеют? б. Что представляют собой индикаторные панели? Раздев 5. ОСНОВЫ МИКРОЭЛЕКТРОНИКИ гиава 3,1. ымимдт?Ормздцмя и даиирОйяаиид злвктрОмавах устроя-1 Электронная аппаратура содержит большое количество функциональных блоков и узлов, построенных на элементах — электро- радиодеталях. Элементы †э полупроводниковые прибо т онные л м р лампы, резисторы, конденсаторы, катушки индуктивности, трансформаторы и пр. С развитием радиоэлектроники эти элементы совершенствовались: снижались их габариты и масса, увеличивались долговечность и надежность, повышались мощность и эффективность.
На первом этапе развития элементную базу радиоэлектронной аппаратуры составляли электровакуумные приборы; затем их постепенно вытеснили полупроводниковые приборы, имеющие несомненные преимущества благодаря меньшим габаритам, отсутствию накала, большей долговечности и надежности.
На втором этапе развития элементной базы— с появлением транзисторов и печатного монтажа — размеры электронной аппаратуры уменьшились, а плотность монтажа возросла. Однако возрастающая сложность электронных систем (в частности, электронно-вычислительных машин и компьютерной техники) требовала дальнейшего увеличения количества элементов, а следовательно, их миниатюризации. Так появились модули — элементарные узлы электронной аппаратуры, выполняющие определенные функции. На типовых модулях, выпускаемых промышленностью, можно построить блоп оизво ки различных устройств, что сокращает время их разраб отки и р одства, снижает стоимость аппаратуры и повышает ее надежность. Модуль представляет собой конструктивно закончены ю ф нкц а ьную часть схемы, а серия модулей различного назнаион л у ункчения должна иметь единое конструктивное исполнение, чтобы из них легко собиралось все устройство.
Дальнейшее уменьшение размеров и веса электронной аппаратуры привело к микроминиатюризации ее элементов. Это потребовало разработки и применения новой технологии изготовле- мик оэлементов схем, новых конструкций, объединяющих эти ния микр микро р элементы в микромодули, а также о о лях. струиров ания электронных устройств на микром ду 5.1.2. Микромодули мод ль — это миниатюрный модуль, представляющий собой законченный функциональный и конструкт рМикром уль — это ивный блок адиоэлектронной аппаратуры (усилитель, генератор и т. д.) или набор элементов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
