Індикаторні прилади. Матричні індикаторні панелі.

Матричні індикаторні прилади (або газорозрядні індикаторні панелі - ГІП) – індикатори у яких інформація формується у вигляді сукупності світлових точок на плоскому екрані (кількістю до 104 - 107 газосвітних комірок), що і утворюють матрицю поєднуючи ряди і стовбці.

За принципом дії та конструкцією їх можна рознести на:

--тиратронні ГІП;

--ГІП постійного струму із зовнішньою адресацією;

--ГІП постійного струму із самоскануванням;

--ГІП змінного струму.

Повнокольоровий ИГГ5-64х64М2

Індикаторні прилади. Матричні індикаторні панеліІндикаторні. тиратронні матриці є груповими приладами,

що складаються з багатьох індикаторних комірок розглянутих у розділі тиратронів тліючого розряду. Наявність більше ніж двох сіток дозволяє організувати керування приладу за матричною схемою.

Рис. Схема під'єднання до електродів (а) та зображення (б) тиратронної матричної панелі типу ИТМ1.

Прилад має 16 індикаторних комірок з окремою електродною структурою та баластним тонкоплівковим опором підкатоду. Перші сітки об'єднані у стовбці, а другі – у строки (12 виводів = 8 сіток + 1 підкатод + 1 катод + 2 анода) . При реалізації схеми керування на окремих тиратронах їх кількість сягатиме 96.

Індикаторні прилади. Матричні індикаторні панелі.

Для включення будь-якої комірки панелі достатньо зменшити напругу на першій С1 та другій С2 сітках нижче за потенціал катоду. Сітки припинять перехват електронів розряду між підкатодом та катодом і вони з плазмового катоду перейдуть до анодів утворюючи розряд. В інших комірках розряду не буде, бо для його виникнення необхідна умова одночасного зниження потенціалу на двох сітках.

До переваг тиратронних матричних панелей відносять простоту керування по двом сіткам та низькими, біля 10 В, напругами керування. До недоліків – малу інформаційну ємність, велику кількість виводів відносно кількості елементів (12/16) та складність конструкції.

Індикаторні прилади. ГІП постійного струму із

зовнішньою адресацією.

Конструкція ГІП постійного струму із зовнішньою адресацією наведена на рис. Індикаторні комірки утворюються перетином анодів і катодів, що оптично і електрично ізолюються від інших комірок за допомогою діелектричної матриці. Простір між електродами заповнений газом. Формування зображення відбувається, коли співпадають у часі імпульси на строчці та стовбці.

Рис. Конструкція матричного індикатора постійного струму із зовнішньою адресацією: 1 – дві скляні пластини; 2 і 3 – перпендикулярні катоди та аноди відповідно;4 – матриця ізоляції з отворами 5, що розташовуються на перехресті анодів та катодів.

Індикаторні приладиДаний режим також отримав назву режиму з регенерацією

зображення, якщо частота обновлення кадрів буде вищою за людську критичну частоту мерехтіння

де Т – час включення комірок; fk – кадрова частота; Nстр – кількість строк по яким відбувається розгортка. При великій інформаційній ємності ГІП час Т

Рис. Умова роботи комірки та графічне рішення рівнянь, що визначають область робочих напруг

Індикаторні

прилади

Суттєвим недоліком матричних ГІП постійного струму із зовнішньою адресацією, що працюють у режимі регенерації зображення є падіння яскравості при збільшенні інформаційної ємності (кількості строк). При строковій розгортці усереднена у часі яскравість L зд (що сприймається) визначається як:

L зд = L мит / Nстр,

де L мит -- миттєва яскравість.

З причини насичення люмінофорів при збільшенні струмів неможливо підвищувати миттєву яскравість необмежено.

Саме тому данні ГІП знайшли використання в якості малих екранів, а збільшення розмірів екранів досягається шляхом модульної компоновки окремих ГІП.

Індикаторні прилади. ГІП постійного струму із самоскануванням.

Використання підготовчого рамочного периферійного розряду та сіткових розрядів не є ефективним. Тому було запропоновано використовувати підготовчий розряд, що пересувається по індикаторному полю разом із розгорткою. Це дозволило знизити статичний час запізнення виникнення розряду та зменшити абсолютне значення його виникнення.

Рис. Конструкція ГІП постійного струму із самоскануванням по шарам: 1 – прозоре скло; 2 – аноди індикації; 3 – отвори діелектричної матриці 4; 5,6 -- катоди та аноди сканування відповідно; 8 – скляна опорна пластина з канавками 7; 9 – парні електроди чергового розряду; 10 – катод скидання розряду .

Індикаторні

прилади

Рис. Розташування електродів однієї строки.

Всередині приладу утворюється матричне поле з рядів строк (анодів сканування або індикації) і стовбців (катодів сканування). Катоди сканування об'єднані в три або більшу кількість груп і забезпечують спрямований перенос заряду.

Умовно структуру можна поділити на область сканування (анод сканування, катоди сканування КС, К1,К2,К3) та область індикації (аноди індикації та катоди сканування).

В області сканування відбувається перенесення розряду по катодам сканування К1,К2,К3 при перемиканні напруг Uкс, Uк1, Uк2, Uк3. Цикл роботи починається зі скидування на катод скидування КС імпульсу Uкс з чергового електрода D. Потім розряд переноситься по катодам сканування і після досягнення кінця строки генерується імпульс скидування Uкс, розряд

Індикаторні

прилади

Рис. Розташування електродів однієї строки.

Малі розміри отворів в катодах (d=0,05мм) світло розряду сканування непомітне.

Для створення індикації комірки необхідно щоб синхронно з розгорткою по катодам розряду на анод індикації подавався позитивний імпульс напруги Uа,и. Пробій газу в індикаторній комірці відбувається лише тоді, коли одночасно з Uа,и під коміркою знаходиться розряд сканування. Після виникнення розряду в комірці напруга на аноді індикації падає до рівня потенціалу горіння, що перешкоджає виникненню розряду в інших комірках індикації. Завдяки цьому розряди в областях сканування та індикації можуть існувати незалежно.

Завдяки поєднанню строк тільки загальними катодними електродами, розряди в кожній строчці можуть існувати незалежно і можлива реалізація паралельного введення інформації.