Устройства оперативного взаимодействия.
УОВ предназначены для организации диалоговой связи человека-оператора с ЭВМ, что обеспечивается с помощью устройств отображения информации (УОИ).
Различают следующие типы УОИ:
- на базе ЭЛТ;
- плоскоэкранные;
- электролюминесцентные УОИ;
- светодиодные;
- газоразрядные;
- ЖКИ;
- перспективные УОИ.
УОИ на базе ЭЛТ.
ЭЛТ (электронно-лучевая трубка) – это электровакуумный прибор, формирующий остронаправленный поток электронов, бомбардирующих люминофор экрана, вызывая его свечение.
Различают следующие типы ЭЛТ:
- с электростатической фокусировкой и электростатическим управлением (измерительная техника, осциллографы);
- с магнитной фокусировкой и магнитным управлением;
с электростатической фокусировкой и магнитным управлением (телевидение, дисплеи в ВТ).
ЭЛТ с электростатической фокусировкой и электростатическим управлением.
К – катод;
М – модулятор;
А1 – I анод;
А2 – II анод.
Особенности данной ЭЛТ:
- высокое быстродействие;
- максимальный угол отклонения луча γс=70°;
- яркость В=k·Ua2, где
k – коэффициент пропорциональности;
Ua2 – напряжение на II аноде.
Ua2 = 15-20 kV.
ЭЛТ с магнитной фокусировкой и магнитным управлением.
E – магнитодвижущая сила;
J – ток через катушку;
W – число витков.
E = J·W
Особенности ЭЛТ с магнитным управлением:
- γм=110° (!);
- ниже быстродействие;
- выделение тепла за счет пропускания тока через катушки.
За счет повышенного угла отклонения γм=110° по сравнению с γc=70° при одинаковых размерах экрана получаются конструктивно КОРОЧЕ.
Эта специфика и предопределила применение ЭЛТ с магнитным управлением в телевидении (кинескопы) и в ВТ (мониторы).
А фокусировку берут электростатическую из-за простоты технической реализации.
ЭЛИ – электролюминесцентные индикаторы относятся к классу плоскоэкранных индикаторов.
Принцип работы основан на свечении люминофора под действием электростатического поля, образованного двумя электродами.
Прозрачный электрод выполняется из набора сегментов.
Высокая яркость свечения В = 250 кд/м2;
Зависит от частоты питающего напряжения, т.е. требует
специального источника питания
Светодиодные индикаторы.
Принцип работы основан на свечении p-n перехода при пропускании через него тока i.
B = k·i, где k – коэффициент пропорциональности.
Вывод: можно получать полутоновые изображения.
Один светодиод – это светящаяся точка, т.е. изображение синтезируется из набора точек.
Пример: экран с разрешением 100х100 требует 10000 светодиодов.
Достоинства светодиодных индикаторов:
малое потребление энергии;
плоский экран;
отсутствие электромагнитного излучения;
большой срок работы Т=300 000 часов;
для формирования цветного изображения в каждый пиксель ставится RGB светодиод;
радиоактивно стойкие.
Газоразрядные индикаторы работают на основе тлеющего разряда в газе.
Инертные газы: аргон,
неон,
неон-аргоновые смеси.
На этом принципе работает ночная реклама в городе.
Первые индикаторы – в виде лампы, в которой есть 1 анод и 19 катодов, выполненных по форме цифр.
Пример:
четырехзначный
индикатор.
Достоинства:
простота реализации;
низкая стоимость.
Для формирования сложных изображений, включая телевизоры, домашние кинотеатры, используют ГИП – газоразрядные индикаторные панели.
Панели с ортогональными
электродами.
В середине – плата с
отверстиями на
пересечении электродов.
Для устранения шунтирующего эффекта применяют:
-
внешнее сканирование, т.е. последовательное
переключение напряжения на электроды
- дополнительное использование еще двух плат с токостабилизующими сопротивлениями.
Особенности ГИП:
дорогостоящая технология;
большие размеры экрана;
ограниченный срок работы;
для цветных изображений ставятся в каждый пиксель 3 RGB ячейки.