Транзисторные и тиристорные оптопары

Транзисторные оптопары (рис. 6, c) рядом своих свойств выгодно отличаются от других видов оптронов. Это прежде всего схемотехническая гибкость, проявляющаяся в том, что коллекторным током можно управлять как по цепи светодиода (оптически), так и по базовой цепи (электрически), а также в том, что выходная цепь может работать и в линейном и в ключевом режиме. Механизм внутреннего усиления обеспечивает получение больших значений коэффициента передачи тока К_i, так что последующие усилительные каскады не всегда необходимы. Важно, что при этом инерционность оптопары не очень велика и для многих случаев вполне допустима. Выходные токи фототранзисторов значительно выше, чем, например, у фотодиодов, что делает их пригодными для коммутации широкого круга электрических цепей. Наконец, следует отметить, что все это достигается при относительной технологической простоте транзисторных оптопар.

Тиристорные оптопары (рис. 6, b) наиболее перспективны для коммутации сильноточных высоковольтных цепей: по сочетанию мощности, коммутируемой в нагрузке, и быстродействию они явно предпочтительнее Т²-оптопар. Оптопары типа АОУ103 предназначены для использования в качестве бесконтактных ключевых элементов в различных радиоэлектронных схемах: в цепях управления, усилителях мощности, формирователях импульсов и т. п.

13. Многоразрядные индикаторы. Многоразрядные люминесцентные индикаторы

Эти приборы предназначены в первую очередь для малогабаритной аппаратуры с цифровым табло, на которых необходимо отображать большое число цифр, например, для электронных настольных часов с календарём, малогабаритных вычислительных и измерительных приборов.

Многоразрядный индикатор представляет собой набор одноразрядных индикаторных ламп, размещённых в едином баллоне. Большинство многоразрядных индикаторов рассчитано на работу в мультиплексном режиме. Одноименные элементы-аноды всех разрядов у них электрически соединены между собой внутри баллона и каждая группа имеет свой вывод, что позволяет резко сократить общее число выводов индикатора. Управляющая сетка каждого разряда имеет отдельный вывод. Накальные цепи всех разрядов – общие для всего индикатора. Таким образом, число управляемых электродов прибора равно числу анодов одного разряда плюс число разрядов.

Цепь накала имеет два вывода, к одному из которых подключено внутреннее прозрачное проводящее покрытие баллона. Это покрытие устраняет неравномерность яркости свечения знаков из-за зарядов статического электричества на стекле баллона. Аноды всех разрядов расположены в одной плоскости, поэтому угол, под которым можно считывать показания, у многоразрядных индикаторов достигает 100-120 градусов.

Длительная надёжная работа многоразрядного индикатора может быть обеспечена лишь при определённом порядке подачи на его электроды питающего напряжения. Первым следует подавать напряжение на нить накала катода, затем на аноды и в последнюю очередь – на управляющие сетки тех разрядов, которые участвуют в отображении числа. В последующий момент напряжение подают на соответствующие элементы и сетку соседнего разряда и так далее. После высвечивания последовательно всех разрядов числа снова включается первый, за ним второй, и этот процесс непрерывно повторяется. Частота смены информации на одном разряде должна быть не менее 40 Гц, иначе будет заметное на глаз мерцание изображения цифр.

Индикаторы выпускаются в цилиндрическом и плоском баллоне. Индикаторы, исполненные в плоском баллоне, принципиально ничем не отличаются от цилиндрических. Плоская конструкция является эргономически более совершенной, считыванию показаний меньше мешают кривизна стекла баллона и блики от посторонних источников света. Цилиндрические индикаторы снабжены гибкими лужёными выводами, расположенными с одного или обоих торцов баллона. Выводы от электродов плоских индикаторов, как правило, жёсткие и расположены вдоль ребра баллона. Выводы лужёные и рассчитаны на монтаж пайкой.

Многоразрядные индикаторы плоской конструкции имеют обычно целевое назначение. Так, например, четырёхразрядные индикаторы ИВ1-7/5, ИВЛ2-7/5 и ИВЛ3-7/5 разработаны для электронных часов (два разряда для отображения значения часов, два – для минут и разделительное двоеточие для высвечивания секундного ритма).

Буквы ИВ в обозначении многоразрядных индикаторов обозначают: индикатор вакуумный, Л – люминесцентный. У более старых индикаторов следующие за буквами (у некоторых типов через дефис) цифры указывают на порядковый номер разработки. У современных индикаторов также указаны число управляемых анодов-элементов в одном цифровом разряде и через косую черту число управляемых разрядов. Например, ИВЛ1-8/16Л – индикатор вакуумный люминесцентный, первая разработка, содержит восемь элементов в разряде, число разрядов – 16; последняя буква Л указывает на повышенную надёжность прибора.

Индикаторы позволяют надёжно считывать информацию при уровне внешнего освещения не более 500 лк, температуре окружающей среды от -60 до +85 градусов по Цельсию, относительной влажности воздуха до 95% при температуре 35 градусов по Цельсию. Приборы стойки к механическим нагрузкам с частотой в пределах от 1 до 200 Гц: вибрационным с ускорением до 5 g, линейным с ускорением до 100 g, ударным одиночным с длительностью удара 2-3 мс с ускорением до 150 g, многократным с длительностью ударов 2-15 мс с ускорением до 15 g.

Не рекомендуется эксплуатировать индикаторы при питании цепей накала постоянным током. Предпочтительнее нить накала питать переменным током от отдельной обмотки трансформатора, имеющей вывод от середины. Этот вывод надо использовать как вывод катода индикатора. Питание накала постоянным током может привести к неодинаковой яркости свечения элементов разрядов из-за разности напряжений на противоположных концах катода, к образованию паразитной подсветки невключенных элементов при работе индикатора в мультиплексном режиме.

В многоразрядном индикаторе хорошо видимое свечение (при наличии напряжения на управляющей сетке) наступает при положительном напряжении на элементе-аноде около 2,5-3 В, поэтому устройство управления должно обеспечить напряжение на неработающем элементе, не превышающее 1,5-2 В во избежание нежелательной подсветки. Для полного прекращения свечения элементов-анодов какого-либо разряда при поданном на них напряжении необходимо подать на управляющую сетку этого разряда закрывающее напряжение не менее 1,5 В.