Элемент индикации Советский патент 1984 года по МПК G09G3/14 

: л

:л

X) D Изобретение относится к информац онной технике и может быть использо вано при построении устройств отобр жения информации. Известен элемент индикации, соде жащий светодиоды и транзистор П . Однако наличие электрических связей между питающими и управляющи ми цепями снижает помехоустойчивост элемента; кроме того, он имеет слож ную конструкцию; на каждый светодиод необходимо 10 элементов управления (4 транзистора и 6 резисторов. Известен также элемент индикации содержащий шину питания, два светодиода, три фотодиода и транзистор, причем электроды первого светодиода оптически связанного с первым и вто рым фотодиодами, подключены к горизонтальной и вертикальной координат ным шинам соответственно 2j, Недостатками этого элемента являются: неоднородность структуры, что ухудшает технологичность изготовления; большое количество вертикальньк управляющих шин при числе элементов индикации встороке, равной П-2п шин), что усложняет индикатор, ухудшает технологичность его изготовлени и увеличивает количество аппаратуры управления; наличие фоторезисторов, что снижает быстродействие элемента индикации; наличие ЭЛК, что требует высоких напряжений и снижает долговечность элемента; большая потребляе мая мощность. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является элемент индикации, содержащий шину питания,, два светодиода, три фотодио да и транзистор, электроды первого светодиода, оптически связанного с первым и вторым фотодиодами, подключ ны к горизонтальной и вертикальной координатным шинам соответственно, причем катоды первого и второго фото диодов соединены между собой, анод первого фотодиода соединен с управляющей шиной, а анод второго фотодио да, оптически связанного с вторым светодиодом, подключен к базе транзистора 5 а катод соединен.с анодом второго светодиода и подключен к шине питания, катод второго светодиода соединен с коллектором транзистора, эмиттер которого подключен к шине нулевого потенциала з. Недостатками известного элемента индикации являются большая потребляе мая мощность, обусловленная значи тельными токами светодиодов в режиме излучения, недостаточные яркость и помехоустойчивость. Цель изобретения - снижение потребляемой мощности и повьш1ение помехоустойчивости. Поставленная цель достигается тем, что в элемент индикации, содержащий шину питания, два встречно включенных фотодиода, анод первого из которых подключен к управляющей щине, и светодиод оптически связанный с фотодиодами и включенный между горизонтальной и вертикальной координатными шинами соответственно, дополнительно введены жидкокристаллический затвор, подключенный к шине питания и аноду второго фотодиода, и последовательно соединенные нагрузочньй резистор, первый вывод которого подключен к аноду второго фотодиода и лямда-диоду, второй вьшод которого подключен к шине нулевого потенциала, второй вывод нагрузочного резистора подключен к шине питания. На фиг. 1 изображена функциональная схема элемента индикации; на фиг. 2 - типичная вольт-амперная характеристика лямбда-диода с нагрузочными прямыми Я и 5 , соответствующими двум нагрузочным резисторам. Элемент содержит горизонтальную 1 и вертикальную 2 координатные шины, управляющую шину 3, шину 4 нуленулевого потенциала, светодиод 5, первый 6 и второй 7 фотодиоды, включенные встречно-последовательно, лямбда-диод 8, нагрузочный резистор 9, оптический жидкокристаллический затвор 0 и шину II питания. Точки устойчивого состояния элемента индикации обозначены буквами / и 6 (фиг. 2), а соответствующие этим состояниям напряжения на лямбдадиоде и UjKj Напряжение Отсечки лямбда-диода обозначено 11 Q . Элемент индикации работает следующим образом. При подаче напряжения питания шину 11 питания ячейка на лямбдадиоде 8, резисторе 9 и затворе 10 устанавливается в устойчивое состояние, соответствующее точке А если сопротивление резистора 9 выбрано таким, что нагрузочная прямая на вольт-амперной характеристике

3n

лямбда-диода 8 соответствует прямой 01 . Напряжение питания Е., должно

ПИТ

быть больше напряжения отсечки лямбда-диодов, которое составляет 2,5-12 В-и зависит от напряжения отсечки полевых транзисторов, из которых состоит лямбда-диод. Напряжение на лямбда-диоде 8 в точке -Uдд примерно равно нулю, вследствие чего напряжение на оптическом жидкокристаллическом затворе 10 равно примерно напряжению питанияt,.. .

Если величинаhfij выбрана больше порогового напряжения для жидкокристаллического вещества, то затвор 10 будет непрозрачным для проходящего излучения закрытым)благодаря известным зффектам в жидких кристаллах, т.е. элемент индикаций не излучает, находится в невозбужденном состоянии. Если подключить, управляющую шину 3 к шине И питания, то сопротивление резистора 9 оказывается зашунтированным сопротивлением фотодиодов 6 и 7, которое является большим при невозбужденном состоянии светодиода 5, а потому не влияет на состояние ячейки, которая находится в устойчивом состоянии в точке А . Управление элементом осуществляется по следующим шинам: управляющей 3, вертикальной координатной 2, горизонтальной координатной I, При возбуждении соответствующими сигналами на шинах 1 и 2 светодиода ,5 сопротивление фотодиодов 6 и 7 падает, что приводит к тому, что ячейка на лямбда-диоде 8 переходит в другое устойчивое состояние, соответствующее точке б вследствие того, что наклон нагрузочной прямой фиг. 2)начинает увеличиваться, ток через лямбда-диод 8 растет и рабочая точка движется вверх по вольтамерной характеристике, а потом скач ком по нагрузочной прямой о . перемещается из точки С в точку 6 . В этом устойчивом состоянии, которое сохраняется и при исчезновении свето вого импульса от светодиода 5 при возбуждении элемента индикации, так как даже при наклоне нагрузочной прямой, соответствующем прямой а рабочая точка не может перейти из В в Д напряжение на лямбда-диоде 8 ста новится равным напряжению питания иig-EqifrНапряжение на затворе 10 умень

89 ,4

шается до нуля, вследствие чего он становится прозрачным, т.е. переходит в. возбуждение состояние, которое может храниться сколько угодно долго.

Для переключения элемента в неврзбужденное состояние следует подать на управляющую щину 3 отрицательный потенциал, что приведет к

тому, что при возбужденном светодиоде 5 вследствие низкого сопротивления фотодиодов 6 и 7 напряжение на лямбда-диоде 8 уменьшится. Если ойо уменьшится хотя бы до напряжения

отсечки и , то произойдет переключение элемента индикации в исходнде невозбужденное состояние, т.е. рабочая точка перейдет в А и при этом затвор 10 закроется.

Таким образом, возбуждение и гашение элементов индикации осуществляется, как и в известном устройстве по одним и тем же шинам управления. Режим работы элементов индикации

задается по управляющей шине 3.

Ввиду того, что ток через лямбдадиод в точке А очень незначителен, а в точке В вообще практически равен нулю, ток через жидкокристаллический затвор очень мал, то этим самым доказано уменьшение потребляемой мощности.

Кроме того, допустимый уровень помех для лямбда-диодов вьше уровня помех транзистора, поэтому значительно повьш1ается помехоустойчивость элемента индикации.

Предлагаемый элемент индикации может работать на любом цвете проходящего излучения от подсвечивающего источника, яркость проходящего излучения легко менять, меняя в широких диапазонах яркость подсвечивающего источника излучения. Такой элемент индикации обладает

высокой контрастностью и не имеет ограничений по габаритам anepTypti светящейся точки, которые могут достигать нескольких сантиметров и в то же время быть очень незначительными, что позволяет достичь разрешения 5-10 мм. Преимущество предлагаемого элемента состоит и в том, что он может хранить возбужденное состояние без индикации, без излучения,

для этого выключается источник под.светки индикаторов.

Фиг,2

ЭЛЕМЕНТ ИНДИКАЦИИ, содержащий шину питания, два встречно включенных фотодиода, анод первого из которых подключен к управляющей шине, и светодиод, оптически связан-, ный с фотодиодами и включенный между горизонтальной и вертикальной координатными тинами соответственно, отличающийся теМ| что, с целью уменьшения потребления и повышения помехоустойчивости, в него введены жидкокристаллический аатвор, подключенный к шине питания и аноду второго фотодиода, и последовательно соединенные нагрузочный резистор, первый вывод которого подключен к аноду второго фотодиода и лямбда-диоду, второй вывод которого подключен к шине нулевого потенциала, второй вывод нагрузочного резистора подключен к шине питания.