Устройство для индикации Советский патент 1985 года по МПК G09G3/30 

1

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в системах индикации для отображения информации с запоминанием на газоразрядной индикаторной панели переменного тока (ГИПП).

Цель изобретения - повышение надежности и снижение потребляемой мощности устройства за счет введения функциональной зависимости длительности выходных импульсов инвертора от числа горячих ячеек.

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства индикацииJ на фиг.2 и 3 - структурная схема блока управления и принципиальные схемы инвертора, реле времени, генераторов рамочньк (поддерживаюпщх) напряжений, делителя напряжений обратной связи.

Схема предлагаемого устройства состоит из газоразрядной индикаторной панели (ГИП) 1, блоков 2 и 3 адресации, генераторов .4 и 5 поддерживающих напряжений, блока 6 управления, стабилизатора 7 напряжения, генератора 8 рамочного заряда, инвертора 9, делителя 10 напряжения, реле времени 11, анализатора 12 тока нагрузки (АТН), резисторов 13 и 14 делителя 10 напр:чжения, элементов 15, 16, 17 и 18 реле времени 11, транзисторного ключа 19 инвертора 9, импульсного трансформатора 20 инвертора 9/ вьтрямителя 21 инвертора 9j шины 22 питания. Кроме того, на фиг. обозначено: 23 - иьлульсное поддерживающее напряжение координаты к, 24 - импульсное напряжение координаты у, 25 - импульсное напряжение на входе инвертора, 26 - импульсЕШе напряжение на выходе инвертора, 27 импульсное напряжение на выходе генератора рамочного напряжения, 28 - приемник информации, 29 - генератор импульсов, ЗП - делитель частоты, 31 - дешифратор кода, 32 - распределитель импульсов.

Функциональное назначение блоков и узлов устройства для индикации соответствует их наименованию. Газоразрядная индикаторная панель 1 переменного тока .представляет собой плоское матричное устройство индикации с системой ортогональных электродов (шин).

Блоки 2 и 3,адресации обеспечи-. вают преобразование кодовых сигна64778 2

лов в высоковольтные импульсы записи (стирания), поступающие на-выбранные электроды ran.

Блоки 2 и 3 адресации могут вклю5 в себя, например, группы резисто- ров, зарядных и разрядных диодов и ключевых схем, образующих матричнь Й дешифратор, с помощью которого на выбранных электродах формируется напряжение по каждой из координат, вызывающее зажигание или гашение выбранной ячейки ГИП. Генераторы 4 и 5 поддерживающих напряжений предназначены для формирования сигналов прямоугольной или ступенчатой формы (в зависимости от способа управления) . Генераторы 4 и 5 работают по принципу заряда (разряда) эквивалентной емкости ГИП и обеспечивают перезажигание ячеек ГМП (память панели).

Блок 6 управления определяет временную программу работы всех узлов устройства индикации. В состав блока

5 6 управления входит узел 28 приема и обмена информации, осуществляющий прием сигналов кода и служебных {сигналов от внешнего источника информации; генератор 29 импульсов

0 формирует-тактовую последовательность .импульсов частотой 1 МГц. Делитель 30 частоты содержит счетчики, -с помощью которых частота 1 МГц делится до 200 и 50 кГц.

Дешифратор 31 кода в соответствии с приходящими сигналами определяет временное положение синхронизирующих и управляющих сигналов, поступающих на блоки 2 и 3 адреса0 Ц

Распределитель 32 импульсов ,

определяет временное положение всех синхронизирующих импульсов, в том числе управляющих работой генератора 8 рамочных напряжений, генераторов 4 и 5 поддерживаюш 1х напряжений и инвертора 9.

Стабилизатор 7 является классическим линейным (компенсационным)

Q стабилизатором напряжения. Выходным напряжением стабилизатора (Е1) запитываются генераторы4 и 5 поддерживающих напряжений.

Генератор 8 рамочных импульсов 55 формирует импульсы повьшенной амплитуды, постзшающие на граничные электроды ГИП. Генератор В может быть вьтолнен, например, на тран3эисторных ключах, работающих по принципу заряд-разряд емкости пери ферийных ячеек ГИП. Инвертор 9 представляет собой преобразовател постоянного напряжения с внешним возбуждением. Инвертор 9 может быт выполнен, например, в виде транзис торного ключа 19, в коллекторную цепь которого включен импульсный трансформатор 20. Повышающая (втор ная) обмотка трансформатора 20 . нагружена на выпрямитель 21 с емкостной нагрузкой. Реле 11 времени вьтолнено, например, по схеме интегратора на ключевом транзисторе 16, время открытого состояния которого определяется величиной конденсатора 17 и резисторов 15 и Устройство работает следующим образом. На все электроды ГИП 1 через блоки 2 и 3 адресации поступают им пульсы поддерживающего напряжения сформированные генераторами 4 и 5 которые обеспечивают работу ячеек ГИП в режиме Память с двумя сост ниями Горит или Не горит. При этом на выбранных электродах ГИП блоки адресации 2 и 3 формируют импульсы управления (записи или стирания), обеспечивающие перевод ячеек в заданное состояние. Генератор 8 и инвертор 9 формир ют обрамление (рамку) из постоянно горящих ячеек, расположенных по краям индикаторного поля ГИП. Использование подготовительного разряда рамки является эффективным сп собом стабилизации работы информационных ячеек ГИП, однако значительно усложняет устройства индикации, ухудшает их энергетические характеристики. В данном устройстве, как и в прототипе, число источников питания сокращено за счет многофункцио нального использования генератора 9 рамочных напряжений. Этот генератор выполнен в виде инвертора (преобразователя постоянного напря жения с внешним возбуждением). Это решение позволило уменьштть число высоковольтньгх стабилизаторо до одного при сохранении требуемого числа (3) стабилизированных напряжений. В предл1гаемом устройстве инвер тор подключен непосредственно к с 78 .4 первичного питания. Стабилизация амплитуды выходных (рамочных) импульсов при изменении числа горящих ячеек (тока нагрузки) производится системой автоматического регулирования, в контур которой включен анализатор тока нагрузки 12. Постоянство выходного напряжения обеспечивается за счет автоматического изменения времени закрытого и открытого состояния ключевого транзистора 20. При этом меняется коэффициент заполнения (Я-) импульсов тока, протекающего через ключевой транзистор. Изменение ( определяется анализатором тока нагрузки 12. При подаче на вход АТН 12 синхронизирующих импульсов на его выхода формируются импульсы, длительность которых зависит от величины напряжения, поступающего с делителя напряжения 10. Выходные сигналы АТН 12 поступают на базу ключевого транзистора 19. Транзистор 19 периодически закрываетсяи на вторичной обмотке трансформатора 20 появляются высоковольтные, прямоугольные импульсы (рамочные импульсы одной из координат ГИП), на выходе выпрямителя 21 высоковольтное постоянное напряжение . . Амплитуда импульсов, возникающих на коллекторе транзистора 19, а следовательно, и на вторичной обмотке трансформатора 20 зависит от времени (С) открытого состояния транзистора 19, т.е. от времени .накопления энергии колебательным контуром, образованным вторичной обмбткой трансформатора 20 и рассредоточенной емкостью обмоток. Изменением времени открытого состояния транзистора 19 можно компенсировать потери в контуре так, что при различных нагрузках и при изменении напряжения нестабилизированного входного напряжения питания амплитуда высоковольтных импульсов на вторичной обмотке трансформатора 20, а следовательно, и напряжение на выходе выпрямителя 21 будет постоянным. Таким образом, принцип двусторонне направленного ключа, работающего на нагрузку в виде колебательного контура, используемый в предлагаемом устройстве, позволяет получить на вторичной ( обмотке трансформатора 20 высоковольтные прямоугольные импульсы, а

использование анализатора тока нагрузки 12 позволяет стабилизировать амплитуду этих импульсов и обеспечить постоянное напряжение на выходе выпрямителя 21 с достаточной для практики точностью.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИНДИКАЦИИ, содержащее газоразрядную индикаторную панель (ГИП), соединенную через блоки адресации с входами генераторов поддерживающих напряжений, первые входы которых соединены с выходом стабилизатора напряжения, вторые входы - с первым выходом блока управления, второй и третий выходы которого соединены с блоками адресации, генератор рамочного заряда, первый пторой входы которого соединены с четвертым и пятым выходами блока управления, а выход соединен с рамочными электродами ГИП одной координатш, инвертор, первый выход которого соединен с рамочными электродами ГИП другой координаты, второй выход - с входом стабилизатора напряжения, третьим входом.генератора рамочного заряда и входом делителя напряжения, выход которого соединен с входом реле времени, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и снижения потребляе1«юй мощ-, ности, в устройство введен анализатор тоха нагрузки, перйый вход которого соединен с шиной питания, S второй вход - с шестым выходом блока управления, третий вход - с выходом делителя напряжения, выход анализатора тока нагрузки соединен с первым входом инвертора, второй вход которого соединен с шиной питания. М 00

Фиг.1