§ 3.7. ГАЗОНАПОЛНЕННЫЕ ПРИБОРЫ ДЛЯ ОТОБРАЖЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ

Газонаполненные приборы для отображения информации представляют собой источники излучения, зона свечения в которых имеет определенную форму и может управляться электрическими сигналами.

Используются газонаполненные источники света как постоянного, так и переменного токов (см. § 3.2).

Выпускаются ЗСИ матричной конструкции, позволяющие проводить отображение графической, буквенно-цифровой и мнемонической информации. Определенное распространение получили буквенные и цифровые ЗСИ, в которых изображение получают с помощью комбинаций светящихся сегментов или целых цифр.

ЗСИ матричной конструкции имеют плоскую форму и состоят из двух стеклянных пластин, на коюрых выполнены наборы параллельных проводников, покрытых прозрачным диэлектриком.

Пластины располагают на небольшом расстоянии друг от друга так, чтобы электроды были взаимно перпендикулярны. Камеру, образовавшуюся между ними, заполняют смесью неона и других инертных газов и герметизируют.

При определенных значениях электрического поля, создаваемого в местах пересечения электродов, происходит ионизация и свечение газа. Цвет его зависит от газового состава. Форма близка к точечной. Совокупность светящихся точек образует требуемые буквы, цифры, графики или мнемосхемы. Яркость свечения определяется значением питающего напряжения, его частотой, свойствами газа и диэлектрических покрытий электродов. Последний фактор обусловлен тем, что диэлектрическое покрытие создает «емкостную связь» между электродом и газом и при данном напряжении определяет максимальное значение разрядного тока.

Как показано в § 3.2, газоразрядная светоизлучающая ячейка вследствие эффекта «памяти» может иметь два состояния (быть бистабильной) при одинаковом значении переменного напряжения на электродах. Наличие или отсутствие разряда обусловлено тем, подавался ли на интересующую ячейку импульс «записи», увеличивающий приложенное к ней напряжение, или не подавался, а также тем, подавался ли импульс «стирания», уменьшающий напряжение, приложенное к ячейке. Состояние ячеек поддерживается неизменным до появления сигналов, меняющих их. Поэтому излучение определенных точек при одновременной подаче на все электроды переменного напряжения поддержания заряда зависит от того, подавались или нет перед этим на соответствующие электроды (шины) импульсы записи или стирания.

Основной проблемой, возникающей при организации управления матричной панели, является селективный перевод ячеек в состояние разряд — отсутствие разряда (выкл.). Так, если напряжение одной из шин увеличить до напряжения возникновения разряда при неизменных значениях напряжения на ортогональных шинах, то включенными окажутся все точки, «находящиеся» в местах пересечения данной шины с ортогональными шинами. На экране будет видна светящаяся полоса.

Для выбора определенной точки обычно импульс записи подают одновременно на горизонтальную и вертикальную шины (рис. 3.26). Значения их берут в два раза меньше тех. которые необходимы для записи или стирания, так называемые импульсы подборки. В этом случае будут светиться точки, находящиеся на пересечении тех шин, в которых импульсы полувыборки имеют противоположные значения, и результирующая разность потенциалов превысит напряжение возникновения разряда. Аналогично, импульсы полувыборки стирания уменьшают разность потенциалов до значения, обеспечивающего потухание, только в точках пересечения шин, на которые поданы эти импульсы.

Рис. 3.27. Диаграммы напряжений в режимах: а, б - записи; в, г - стирания

Рис. 3.28. Напряжения поддержания разряда (а — в)

На рис. 3.27, а, б показаны некоторые из возможных вариантов изменения напряжений при записи, а на рис. 3.27, в, г — при стирании информации. Импульсы записи и стирания заштрихованы. Напряжение поддержания разряда формируется из двух последовательностей импульсов, подаваемых на вертикальные и горизонтальные шины и сдвинутых между собой по фазе. В результате между электродами обычно действуют напряжения, форма которых показана на рис. 3.28. Для увеличения яркости свечения время нарастания и спада напряжения поддержания разряда стремятся брать менее . Полное стирание производится кратковременным уменьшением поддерживающего напряжения (обычно ниже 60 В), уменьшением длительности нескольких импульсов поддерживающего напряжения либо увеличением длительности их фронтов.