2. Светодиодные уо.

В последние годы широкое применение находят инжекционные электролюминесцентные диоды—светодиоды. Светодиоды — низковольтные устройства, излучающие свет при прохождении тока в пропускном направлении через р-п-переход. Световое излучение возникает при инжекции неоснов­ных носителей (электронов) через р-п-переход. Инжекция носите­лей зарядов эквивалентна переходу электронов из валентной зоны в зону проводимости, т. е. изменению их энергии, часть которой превращается в световое излучение.

Основные характеристики светодиодов приведены в табл. 2.1.

Таблица 2.1.

Тип светодиода	Прямой ток, мА	Прямое падение напряжения, В	Яркость кд/м2 , не менее	Цвет свечения
У-14	10	3,8	10	Красный
У-15	10	3,8	20	”
КЛ-104 А	10	3,5	15	Желтый
АЛ 304 Г	10	3,0	350	Красный
АЛ 304 Д	10	3,0	200	”
АЛ 102 А	5	2,5	5	”
АЛ 102 Б	20	2,5	40	”
АЛ 102 В	20	3,0	50	Зеленый
АЛ 102 Г	20	4,5	10	Красный
КЛ 101 А	10	<5,5	10	Желтый
КЛ 101 Б	20	<5,5	15	”
КЛ 101 В	40	<5,5	20	”,
ДИ 1А	3	2,5	20	Красный
ДИ 1Б	5	2,5	20	Зеленый
ДИ 1В	5	2,5	20	Красный
ДИ 1Г	10	3,0	20	Зеленый
ДИ 1Д	30	3,0	20	Красный
ДИ 1Е	30	3,5	30	Зеленый
ДИ 1Ж	30	<6,0	60	„
ДИ 1И	30	<5,0	60	Красный
Б 35 А	10	<5,5	10	Желтый
Б 35Б	20	<5,5	15	”
Б 60 (панель)	10	<6,0	15	”
УС-1	20	4,5	40	Красный
УС-2	30	<5,0	50	Зеленый

В семисегментном дифросинтезирующем индикаторе типа КЛ-104А (рис. 2.1) диоды-сегменты имеют общий катод 1, соединенный с внешним выводом. Диоды находятся в вакууме. Баллон имеет линзу, обеспечивающую увеличение изображения. Мощность, потребляемая одним сегментом, около 0,03 Вт. Световые характеристики таких индикаторов довольно стабильны во време­ни. Срок службы составляет около 10⁵ ч, причем за это время яркость уменьшается на 50%. Яркость изображения можно регулировать, изменяя величину напряжения питания.

Индикаторы компактны, имеют большой угол обзора и совместимы с интегральны­ми схемами. Для дешифрации четырехразрядного двоичного кода и управления таким индикатором достаточно двенадцать корпусов интегральных схем серии 155 и семь германиевых диодов. При отображении многоразрядных чисел можно использовать одну схе­му дешифратор-возбудитель для всех разрядов и общий коммута­тор входов и выходов этой системы.

Для управления семисегментными светодиодными индикатора­ми созданы и выпускаются интегральные микросхемы средней сте­пени интеграции, полностью реализующие дешифратор. В частности, микросхема типа К514ИД1 предназначена для управления ЦСИ с разобщенными анодами, а микросхема типа К514ИД2— для ЦСИ с разобщенными катодами светодиодов.

Для управления индикаторами на светодиодах, порошковыми ЭЛИ и другими используют оптроны—приборы, состоящие из источника и приемника излучения, оптически связанных между собой и находящихся в одном корпусе. В оптроне происходит пре­образование «электрический — световой — электрический» сигналы. В качестве источника излучения применяют светодиоды, а функции приемника выполняют фоторезисторы и фоточувствительные прибо­ры с р-п-переходом. Простейшие оптроны показаны на рис. 2.2.

Цифросинтезирующие индикаторы на светодиодах с размерами цифр до 5 мм широко используются в УОИ. Этому способствуют высокая яркость свечения, возможность сопряжения с транзистор­ными и интегральными схемами, высокие быстродействие, надеж­ность, механическая прочность и приемлемая стоимость. Однако при увеличении размеров знаков стоимость индикаторов сущест­венно увеличивается. Повышается и потребляемая мощность до 0,5 Вт на индикатор с размером знака 15 мм.

Рис. 2.1.― Внешний вид и схема индика­тора КЛ-104А.

Рис. 2.2.― Элементарные оптроны:

а—транзисторный; б—диодный; в—резисторный: г—с составным тран­зистором; д — тиристорный; е — диодно-транзисторный; ж—с однопере­ходным транзистором; з —с полевым транзистором; и—диодный дифференцнальный.