Глава 14 электронные приборы для отображения информации и фотоэлектрические приборы

В системах, где требуется представить информацию в удобной форме для визуального восприятия человеком, применяются сред­ства отображения информации. Одной из основных частей этих средств является индикатор – электронный прибор для преобразования электрических сигналов в пространственные распределения яркости. Свойства и характеристики индикатора определяют инфор­мационную емкость, быстродействие, надежность и другие параме­тры средств отображения информации.

За последние годы наряду с электронно-лучевыми приборами (ЭЛП) стали широко применяться дискретные индикаторы. Преиму­ществами последних являются возможность непосредственной свя­зи с вычислительными комплексами, практически любая необходи­мая точность воспроизведения информационных моделей, эконо­мичность, высокая надежность, простота сопряжения с микроэлект­ронной аппаратурой.

В настоящей главе из электронных индикаторов будут рассмот­рены электронно-лучевые приборы (§ 14.1), электросветовые при­боры (§ 14.2) и оптоэлектронные индикаторы (§ 14.3). Авторы по­считали целесообразным включить в эту главу и фотоэлектричес­кие приборы (§ 14.4). Фотоэлектрические приборы регистрируют оптическое излучение в случае его использования в системах пе­редачи и обработки информации. Электрический сигнал на выходе фотоэлектрических приборов может быть далее использован для визуального отображения ранее рассмотренными приборами.

14.1. Электронно-лучевые приборы

14.1.1. Классификация

Электронно-лучевыми приборами называются электровакуумные приборы, в которых используется узкий направленный пучок электронов – луч или несколько лучей. Электронно-лучевой прибор, умеющий форму трубки, вытянутой по направлению луча, называ­ется электронно-лучевой трубкой (ЭЛТ). Большинство электрон­но-лучевых приборов служит для получения видимого изображения на люминесцирующем экране.

Иногда используют более четкое определение ЭЛТ: электрон­но-лучевая трубка – это электронный прибор, в котором электрон­ный пучок (или пучки) может быть сфокусирован в поперечном сече­нии до нужного размера на поверхности, а также может изменять положение и интенсивность, способствуя получению видимого или об­наруживаемого другим способом изображения.

По назначению электронно-лучевые приборы делят на четыре основные группы:

• приборы, преобразующие электрический сигнал в видимое изо­бражение (осциллографические трубки, электронно-лучевые трубки индикаторных устройств, кинескопы для приема телевизионных изоб­ражений, трубки дисплеев, выводящие информацию из ЭВМ);

• приборы, преобразующие оптическое изображение в электри­ческий сигнал (передающие телевизионные трубки);

• приборы, преобразующие электрические сигналы в электри­ческие (запоминающие трубки), позволяющие осуществить запись, хранение и считывание электрических сигналов;

• приборы, преобразующие невидимое изображение в видимое (электронные микроскопы).

Несмотря на большое разнообразие электронно-лучевых прибо­ров, каждый из них содержит три основных элемента: электронный прожектор, необходимый для создания сфокусированного элект­ронного луча с требуемой плотностью тока; отклоняющая система; экран, принимающий электронный луч. Ниже будет подробно рас­смотрена первая группа приборов. По способу фокусировки и откло­нения луча эти приборы делятся на электростатические (исполь­зуется электростатическая система фокусировки и отклонения), магнитные (используются магнитные системы фокусировки и от­клонения) и комбинированные (используются электростатическая фокусировка и магнитное отклонение луча).