Устройство для отображения информации на газоразрядной индикаторной панели переменного тока Советский патент 1983 года по МПК G06F3/14 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для визуальной индикации данных, поступаюших из ЭВМ Известно устройство для отображения информации, содержащее газоразрядную индикаторную панель, имеющую М электродов строки и электродов столбца, каждый из которых подключен через однополюсный переключатель на два направления к двум независимым шинам возбуждения для электродов строки и к двум независи1и&1м цшнам возбуждения для электродов столб ца. Каждая из этих шин подключена к самостоятельным генёраторгил поддержив аюшего и селективного напряжения. Управляющий вход каждого однополюсного переключателя электродов через, соответствующую ему автономную схему управления подключен к выходам дешифраторов электродов строки и столбца. Синхронизация работы всего устройства осуществляется с помощью синхронизатора 1 . Недостатком устройства явлзргется СЛОЖНОСТЬ схемных решений и недостаточная надежность. Известно также устройство для ото ражения информации на газоразрядной индикаторной панели переменного тока (ГИПЙТ), содержащее двухпозиционные ключи строк, выходы которых подключены к горизонтальным электродам ТИППТ, двухпозиционные ключи столбцов, выходы которых подключены к вертикальным электродам ГИППТ, блЬк синхронизации, подключенный к управляющим входам дешифратора строк регистра столбцов, первого и второго формирователей синхроимпульсов столбцов, первого и второго формирователей синхроимпульсов строк, и источники постоянного тока 2 . Для газоразрядных индикаторных панелей, содержащих более .ячеек, импульсные токи, необходимые для питания индикаторных элементов панели, достигают 5-15А при напряжении питания 80-150В. Кроме того, уве личение габаритов газоразрядной индикаторной панели приводит к существенному повыи ению электродов и увеличению пути прохождения тока от генератора до ячеек панели. Учитывая что токи питания ячеек панели имеют высокочастотный спектр в 8-12 МГц, то подобные обстоятельства приводят к образованию различных паразитных колебаний, обусловленных емкостью ячеек и индуктивностью подводящей линии, что снижает рабочие пределы управления ячейками газоразрядной индикаторной панели и требует введения специальнь1х волноводов для снижения эффекта, что в целом также сни . жает надежность управления устройством. Целью изобретения является повышение надежности управления ГИППТ и упрощение устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для отображения информации на газоразрядной индикаторной панели переменного тока содержащее двухпозиционные ключи строк, выходы которых подключены к горизонтальным электродам ГИППТ, двухпозиционные ключи столбцов, выходы которых подключены к вертикальным электродам ГИППТ, блок синхронизации, подключенный к управляющим входам дешифратора строк, регистра столбцов, первого и второго формирователей синхроимпульсов столбцов, первого и второго формирователей синхроимпульсов строк, и источники постоянного тока, введены группа однопозиционных ключей строк и группа однопозиционных ключей столбцов,, у которых каждый первый вход ключа подключен к соответствующему выходу регистра столбцов, каждые вторые входам ключей подключены к первым входам двухпозиционных ключей столбцов, к второму входу второго формирователя синхроимпульсов строк и к отрицательной клемме первого источника постоянного тока, а выход каждого однопозиционного ключа столбцов подключен к выходам соответствующих двухпозиционных ключей столбцов, у которых каждые вторые входы ключей подключены к выходу первого формирователя синхроимпульсов столбцов, третьи входы двухпозиционных ключей столбцов подключены к выходу второго формирователя синхроимпульсов столбцов, у которого- второй вход подключен к четвертым входам двухпозиционных ключей столбцов, подключенных к положительной клемме первого источника постоянного тока, к отрицательной клемме второго источника постоянного тока и к первым входам двух-. позиционных ключей строк, вторые входы которых подключены к отрицательной клемме первого источника постоянного тока, третьи входы двухпозиционных ключей строк подключены к выходу первого формирователя синхроимпульсов строк, четвертые входы двухпозиционных ключей строк подключены к выходу второго формирователя синхроимпульсов строк, а выход каждого двухпозиционного ключа строк подключен к выходу соответствующего однопозиционного ключа строк, первые входы каждого из КОТОЕШХ подключены к соответствукицим выходам дешифратора строк, а вторые входы каждого однопозиционного ключа строк подключены к положительной клемме второго источника постоянного тока. На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - временная диаграмма работы устройства; на фиг. 3 - вариант электрической схемы двухпозиционногсз ключа строк и однопозиционного ключа строк; на фиг. 4 - вариант электрической схем двухпозиционного ключа столбцов и однопозиционного-ключа столбцов. Предлагаемое устройство содержит газоразрядную индикаторную панель 1 переменного тока, двухпозиционные ключи 2 строк, горизонтальные злект роды 3 ГИППТ, двухпозиционные клю-. чи 4 столбцов, вертикальные электроды 5 ГИППТ, блок б синхронизации, дешифратор 7 строк, регистр 8 Столб цов , первый формирователь 9 синхроимпульсов столбцов, второй формирователь 10 синхроимпульсов столбцов первый формирователь 11 синхроимпульсов СТРОК, второй формирователь 12 синхроимпульсов строк, первый источник 13 постоянного тока, второй источник 14 постоянного тока однопозициоиныё ключи 15 строки, образующие группу, однопозициониые ключи 16 столбца, образующие группу общие шины 17 и 18 строк, общие шины 19 и 20 столбцов,, транзисторы 21 - 29,диоды 30 - 35, резисторы 36 - 49. Газоразрядная индикаторная панел 1 имеет М горйзонтальных электродов 3 и N вертикальных электродов 5, каждый из которых подключен к выходам соответствуюидах двухпозиционных ключей 2 и 4 строк и столбцов соответственно. Пересечение электродов строк и столбцов образует множество MN управляемых ячеек газоразрядной индикаторной панели. Двухпозиционные ключи 2 и 4 имеют несколько вхо дов управления и обеспечивают подключение через свои входы к электродам 3 и 5 одной из двух обгцих шин 17 или 18 для строк и 19 или 20 для столбцов. Дешифратор 7 имеет М выходов по числу электродов строк, а рёгистр 8 имеет N выxojEloв по числу электродов столбцов. Блок б подключен к всем функциональным узлам (дешифратору, регистру, переключателям и обеспечивает их работу. Источники 13 и 14 питания постоянного тока обеспечивают функционирование i ячеек газоразрядной индикаторной панели в режимах поддержки состояния ячеек и изменения такого состояния. Однопозиционный ключ 15 обеспечивает подключение к селективно выбранному электроду 3 суммарного напряжения первого 13 и второго 14 источников постоянного тока и блокиров ку подключения полюсов первого неточника к этому же электроду. Однопозиционный ключ 16 обеспечивают .подключение к селективно выбранным электродам отрицательного полюса nepBoiCO источника 13 (общей точки схемы) и блокировку подключения положительного полюса перво о источника к этому же электроду. , Временные диаграммы, представленные на фиг. 2, построены на основе известного способа управления сос;тояниём ячеек ГИП переменного тока, который в литературе называется методом линейной записи. В соответствии с этим методом на селектируемой ячейке создается напряжение, примерно вдвое превышающее напряжение поддержки, а сам селективный импульс может иметь ту же длительность, что и один из полупериодов напряжения поддержки. В соответствии с представленной блок-схемой устройства на селективные электроды строк подаются импульсы удвоенной aмплитy ;ь в интервалы времени t , (фиг.2 а ),а на невыбранные горизонтальные электроды подаются импульсы поддержки (фиг. 2§). При йаписи на селектируемых вертикальных электродах 5, импульс поддержки, предшествукядий импульсу записи, блокируется, а в момент приложения этого импульса на селектируемых вертикальных электрЬдах появляются десеяектирукяцие импульсы поддержки (фиг. 2г) , в результате действующие на ячейки напряжения не превышают уровня нормального поддерживающего напряжения и имеют вид, представленный на фиг. 2 ж, . В режиме стирс1ния деселектирующий импульс поддержки на вертикальном электроде объединяется с предьщущим импульсом поддержки (фиг. 2г) , на селективном вертикальном электроде дес/електирующие импульсы поддержки блокируются (фиг. 2 Ь), в результате действующее на выбранной ячейке напряжение соответствует временной дтфаграмме (фиг. 2дК а действующие полувыбранные напряжения - временной jtoiarpaMMe (фиг. 2 И) . Световой выход от селектированной ячейки в момент записи поддержки и стирания показан на фиг. 2 е . Для обеспечения режимов поддержки состояния ячеек, записи в ячейки новой информации и стирания в них преФшущей инфО1Я4ации в соответствии с временной диагрги оюй, представленной на фиг. 2а.5,Ь,Г, блок б синхронизации вьфабатывает последовательность управляющих сигналов, представленных на фиг. 2к,к.м,нлл,р. Синхронизирующие импульсы поступают через формирователи 11 и 12 на управляющие входы 3 и 4 двухпозиционных ключей 2 в соответствии с временной диаграммой (фиг. 2А.к) , на горизонтальные электроды 3 газоразрядной индикаторной панели 1 в соответствии с заданной временной диаграммой через двухпозиционные ключи 2 подключаются попеременно положительный и отрицатель ный полюсы первого источника 13. постоянного тока Другие синхронизирующие импульсы от блока 6 синхронизации через формирователи 9 и 10 посту пают на управляющие входы 3 и 4 двухпрзиционных ключей 4 в соответствиисвременной диаграммой Гфи1:.2н,о которые обеспечивают подключение полюсов источника 13 постоянного тока к вертикальным электродам При селективной выборке второго горизонтального и вертикального элект родов с дешифратора 7 и регистра 8 в соответствии с временной диаграммой (фиг. 2м,ц) на вторые двухпозиционные ключи 2 и 4 поступают управ ляющие сигналы, Второй двухпозиционный ключ 2 подключает к второму электроду 3 положительный полюс второго источника 14 постоянного тока, обеспечивая на входе 4 второго двухпозиционного ключа 2 суммарное напряжение источников 13 и 14 относительно обшей клеммы. Это повышенно напряжение блокирует подключение на второй электрод 3 положительного полюса первого источника 13 постоянного тока: через вход 4 второго ключа 2. Второй двухпозиционный ключ 4 под действием управляющего сигнала с регистра 8 подключает общие шины 19 и 20 к второму вертиксшьному элек троду 5 и одновременно блокирует подключение положительного полюса источника 13 постоянного тока через вход BTOjporo двухпозиционного ключа 4 к второму вертикальному электро:. ДУ 5. В соответствии с указанным принципом путем изменения программ работы блока б синхронизации могут быть сформированы предлагаемой схемой и другие волновые , основанные на принципе линейной записи, в том числе и такие, 1{акие используются в известном устройстве. На фИг. 3 представлен вариант электрической схемы однопозиционного ключа 15 и двухпозиционного ключа 2 строки, которые обеспечивают подключение полюсов первого.источника 13 постоянного тока и положительного полюса второго источника 14 постоянного тока к электродам газоразрядной индикаторной панели в соответствии с управляющими сигналами, поступающими на их входы. Предлагаемая схема работает следующим образом. При подаче на вход сигнала напряжением 2-3 В отрицательного относительно эмиттера, транзистдр 21 р-п-р проводимости открывается и через диод 30 - подключает к saxopy двузшозициЬнного ключа 2 положительный полюс источника, подключенного к входу 1 При подаче на вход 3 двухпозиционного ключа 2 положительного импульса напряжения 2-3 В транзис- тор 22п-р-п проводимости открывается и обеспечивает фиксацию потенциала входа 2 на выходе двухпозиционного клктаа 2. Диод 32 обеспечивает заш.иту транзистора 22 о.т отрицательных выбросов, возникающих при перезаряде емкости электродов панели. Транзистор 23 п -p-rt проводимости управляется транзистором 24 и обеспечивает блокировку включения транзистора 22, шунтируя базовый ток этого транзистора. Резисторы 37 и 38 ограничивают базовые токи транзисторов 22 и 21. Транзистор 25р-п- р проводимости при йаличии базового тока в цепи резистора 41 подключает положительный полюс источника, подключенного к входу 2 однопозиционного ключа 15, квыходу двухпозиционного ключа 2.Одновременно более высокий потенциал с выхода двухпозиционного ключа 2 блокирует более низкий потенциал, поступающий с входа 1 через открытый транзистор 21 и диоД 30, так как диод 30 запирается. Эмиттерным током транзистора 24 открывается транзистор 23, и блокируется возможное включение транзистора 22. Диод 31 обеспечивает прохождение перезарядного тока электродной емкости панели при различных режимах работы. Транзистор 24 включается при наличии управляющего потенциала в 2-3 В на базовом входе 1 однопозиционного ключа 15. . ; , . На фиг. 4 представлен вариант электрической схемы однопозйционного ключа 16 и двухпозиционного ключа 4. Ключи 4 и-16 обеспечивают подключение клеммы источника 13 постоянного тока к электродам 5 газоразрядной индикаторной панели в соответствий с управляющими сигнашами, поступающи ми на их входы по временной диаграмме (фиг. 2р,м,п). Рредпагаемая схема работает следук 2шм образом. При подаче сигналов напряжением 2-3 В на вход 3 двухпозиционного ключа 4, отрицательных относительно его входа 4, транзистор 27р-п-р проводимости открывается при отсутствии базового тока в цепи блокировочного транзистора 26рп-р проводи- мости. Включение транзистора 26 происходит при подаче ни вход 1 однопозиционного ключа 16 управляющего положительного сигнала. В этом елуча транзистор 29 п-р-п проводимости ЬткрЁ)|вается и через резистор 43 начинает протекать базовый ток транзистора 26, который входит в аасыщеййе и шунтирует базовый ток трайзистора 27, отключая тем самым поло- 1

жительный полюс первого источняка 13 постоянного тока от выхода ключа 4 и обеспечивая фиксацию потенциала входа 1 двухпоэициониого ключа через транзистор 29, диод 35.и резис- тор 44 на ;выходе ключа 4 Резистор 44 служит для ограничения тока, протекающего через транзисторы 27 и 29 в мрмент переключения. Лиод 35 блокИ протекание, тока, от входа 4 по цепи: реаясторы 43 и 44, транзистор 28 при вкJnoчeвии последнего. Транзистор 28 включается при подаче на вход 2 ключа 4 положительного , сигнала напряжением 2-3 В. Транзистор 28 Пр-Н проводимости входит в насыщение и обеспечивает фиксацию на выходе ключа потенциала входа 1 двухпозицион ого ключа 4, Диод 34 обеспечивает защиту транзистора 28 от отрицательных выбросов, возниTcsaotoKx при перезарядке емкости электродов панели. Резисторы 45 и 46 служат для ограничения базовых токов, транзисторов 28 и 27« Диод 33 обеспечивает прохождение перезарядного тока электродной емкости панели при различных режимах работы.

Для газоразрядной индикаторной панели размером 512 512 рабочие импульсные тсяси, протекакшие через транзисторы 21, 22, 27 и 28, лежат в пределах 10 - 40 МА при скважности более 50. В наихудшем случае параллельной записи .(512 ячеек) ившульсный ток через транзистор

25 лежит в пределах 40-60 мА-при скважности более 100. Рабочий ток через транзистор 29 не превышает .5-10 мА при скважности более 100. Рабочие напряжения современных газоразрядных индикаторных панелей, имеюцнх в области разряда покрытие из окиси магния, лежат в пределах 90 В. Формирователи 9-12 могут еать. вЁшолнены на основе ключевых

0 транзисторов с трансформаторным выходом. Такое построение обеспечит наиболее зкономичное управление.

Деошфратор 7 и регистр 8 могут быть В1ыполнёны на основе типовых

5 микросхем серии 155.

Блок б синхронизацни выполняется как программно-задающее устройство, обеспечивающее циклическую работу всех УЗЛОВ путем деления частоты

Q зддакидего генератора с помсзаью управляемых пересчетных схем.

Применение предлагаемрго технического решения позволяет значительно упростить конструкцию устройства, снизить его объем.

Предлагаемое конструктивное решение позволяет практически исключить паразитную нагрузку на ключи электродные переключатели:за счет снижения длины подводящего провода

U fyj, такого переключателя к элект1 оду панелн, так как интегральное испопнение переключателя позволяет максимально сократить длнну подводящих проводов.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТОБРАЖЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ НА ГАЗОРАЗРЯДНОЙ ИНДИКАТОРНОЙ ПАНЕЛИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА (ГИППТ содержащее двухпози-ционные ключи строк, выходы KOTOfMJx подключены к if-оризонтальным электродам ГИППТ, двухпозиционнае ключи столбцов, выходы которых подключены к вертикальным электродам ГИППТ, блок синхронизации, подключенный к управляющим входам Дешифратора строк, регистра столбцов, первого и второго формирователей синхроимпульсов столб.цов, первого и второго формирователей синхроимпульсов строк, и источники постоянного тока, отличающееся тем, что/ с целью повышения надежности управления ГИППТ и упрощения устройства, в него введены группа однопозиционных ключей строк и группа однопозиционных ключей столбцов, у которых каждый первый вход ключа подключен к соответ ствующему выходу регистра столбцов, каждые вторые входы ключей подключены к первым входам двухпозиционных ключей столбцов, к второму входу второго формирователя синхроимпульсов строк и к отрицательной клемгле первого источника постоянного тока, а выход каждого однопозиционного клю ча столбцов подключен к выходам соответствующих двухпозиционных ключей столбцов,у которых каждые вторые входы ключей подключены к выходу первого формирователя синхроимпульсов столбцов, третьи входы двухпозиционных ключей столбцов подключены к выходу второго формирователя синхроимпульсов столбцов, у которого второй вход подключен к четвертым входам двухпозиционных ключей столбцов, подключенных к положительной клемме первого источника постоянного Ш тока, к отрицательной клемме второго источника постоянного тока и к первым входам двухпозиционных ключей строк, вторые входы которых подключены к отрицательной клемме первого источника постоянного тока, третьи входы двухпозиционных ключей строк подключены к выходу первого формирователя синхроимпульсов строк, О N3 четвертые входы двухпозиционных ключей строк подключены к выходу второго формирователя синхроимпульсов строк, а выход каждого двухпозицион;о ного ключа строк подключен к выходу соответствующего однопозиционного ключа строк, первые входы каждого из которых подключены к соответствую щим выходам дешифратора строк, а вторые входы каждого однопозиционного ключа строк- подключены к положительной клемме второго источника постоянного тока.

0m e/feuweeo источника индюрмации Фаг,1

Zf

SСел. стр.

а S 8

-jnJT TTJOJlJlJTJnL

Неселс/пр д 5, Сел.с.т.б о HeceA.clR О Z,

9 Сел.стр

CeA.cmp,.f

Свет. 9м Сел яч.

- :;1ЛРЫ№Н№:

«.; AF jtftPW:

:|

Мина 18 WuM п

ffW Лаг7 шина 13

Шинаго

Вш.Я&д

Текущее бремя

Запись

Стирание

t I I г t г I I I I I г I I I I

U (И м I IN I I М I

И I I I П I И I и I И

MINI II I II I М II I I II М I I

II I I I 11 I 1%1 1111

111 11 I I I 11 11 I I I I +JПJ1J J1JTЛJЛJЛ JrглJ JlJПJlJ J

п п

п

п

I ГП I III М I И I 1 I ЗЛ 567 Г 5 IP Л г ПП1518

Фиъ.1