Генератор поддерживающего напряжения для газоразрядной индикаторной панели переменного тока Советский патент 1987 года по МПК G09G3/288 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при построении схем формирования поддерживающего напряжения в устройствах отображения информации на газоразрядных индикаторных панелях переменного тока.

Цель изобретения - упрощение генератора и снижение потребляемой мощности.

На фиг.1 - приведена электрическая схема генератора поддерживающего напряжения; на фиг.2 - временные диаграммы его работы.

Генератор содержит формирователь 1 однополярных импульсов по коорди- нате X, формирователь 2 однополярных импульсов по координате Y, первый ключевой транзистор 3, первый 4 второй 5 диоды, первый резистор 6, второй ключевой транзистор 7, второй 8, третий 9, четвертый 10, пятый 11 резисторы, третий 12, четвертый 13 диоды, шину 14 питания, шину 15 нулевого потенциала, первую положительную шину 16 смещения, первую отрицательную шину 17 смещения, вторую положительную шину 18.смещения, вторую отрицательную шину 19 смещения, управляющий транзистор 20 и шестой резистор 21.

На диаграммах приняты следующие обозначения: Ф , Ф ц - управляющие импульсы, подаваемые соответственно па формирователи однополярных импульсов по координатам X и Y; U, , Uj, - поддерживающие напряжения формирователей соответственно по координатам X и Y; и и у Рв зультирующее напряжение на эквивалентной емкости панели; t - длительность импульса по ддерживаюп|его напряжения;Т: р , t - длительности соответственно фронта и среза импульса поддерживающего напряжения; Т - период последовательности импульсов напряжения; Е - напряжение питания.

Генератор работает следующим образом, .

В исходном состоянии все транзисторы закрыты. Это достигается тем, что gj,j 0, и надежное запирлние ключевых транзисторов 3 (U.,, 7(), с О) обеспечивается соответственно г;инами 16 и 17 смещения. С приходом управляющего импульса °Px открывается управляющий транзистор

20. Тем самым образуется цепь протекания тока: вторая положительная шина 18 смещения, управляющий транзистор 20, резисторы 10 и 9, первая отрицательная л;ина 17 смещения, в результате IJg меняет знак и таким образом обеспечивается переход клю чевого транзистора 7 в режим насыщения. В результате возникновения

тока в цепи: шина 14 питания, резисторы 6 и 8, второй ключевой транзистор 7, шина 15 нулевого потенциала, открьшается транзистор 3. Эквивалентная емкость панели заряжается до значения напряжения шины 14 питания по цепи: шина 14 питания, первый ключевой транзистор 3, третий диод 12, эквивалентная емкость панели, нижний четвертый диод 13, второй диод 5, второй ключевой транзистор 7, шина 15 нулевого потенциала. Таким образом формируется фронт и импульса поддерживающего напряжения по координате X.

Для надежного закрывания первого и второго ключевых транзисторов 3 и 7 с целью исключения возможности возникновения сквозных токов .на базы данных транзисторов через резисторы

2 и 9 подаются соответственно запи-. рающие напряжения от первой положительной и первой отрицательной шин 16 и 17 смещения. С помощью.этих шин в базовых цепях ключевых транзисторов после окончания действия управляющих импульсов протекают обратные токи, которые способствуют быстрому рассасыванию избыточного заряда в базах, В итоге, после прекращения

поступления управляющего импульса

ключевые транзисторы быстро перехо- дят из режима насыщения -в режим отсечки.

Разряд эквивалентной емкости, т.е. формирование среза импульса поддерживающего напряжения, осуществляется после окончания действия управляющего импульса по цепи: первый диод 4, третий и четвертый диоды 12 и 13 од- ного формирователя, эквивалентная емкость, диоды 12 и 13 другого формирователя, резистор 11, шина 15 нулевого потенциала.

Аналогично генератор работает при формировании импульсов поддерживающего напряжения по координате У.

Таким образом, предлагаемый генератор позволяет уменьшить по сравнению с прототипом число используемых транзисторов за счет сокращения в каждом формирователе однополярных импульсов транзистора, обеспечивающего управление первым ключевым транзистором. Кроме того, уменьшается мощность рассеивания на ключевом транзисторе, в чем можно убедиться из следующих расчетов,

Среднюю рассеивающую мощность за счет заряда эквивалентной емкости панели определяют из соотношения;

с р. Расе

(О

где Р,

и I средняя мощность, расеиваемая за счет заряда эквивалентной екости панели; амплитуда импульсов поддерживающего напряжения;

значение тока заряда эквивалентной емкоети панели.

Так как на интервале времени ф базовый ток ключевого транзистора 1 const и коллекторный ток 1 рIg const, значение тока заряда эквивалентной емкости панели можно найти из выражения

и

I где С

Сп

(2)

- эквивалентная емкость па

нели ..

Подставляя (2) в (1), получаем окончательно для средней мощности рассеивания следующие выражения:

2

и

ср. расе

2Т

(3)

Принимая значения U Е ЮО В; С 3000 пФ; 1 0,3 мкс; Т 20мкс, получ9.ем из выражений (2) и (3) А; Р,,.,.. 0,75 Вт. .

I 1 А; Р

При использовании в прототипе режима работы генератора постоянного тока для генератора поддерживающего напряжения средней мощности рассеивания за счет заряда эквивалентной ем- кости панели добавляется рассеиваемая мощность в результате работы генератора тока в течение всей длительности импульса поддерживающего напряжения. Данную мощность можно опре- 55 первого ключевого транзистора и каиз следующего выражения:

LU т

и.

г

(4)

5

0

5

0

5

0

5

где и ,- напряжение на ключевом

К Л

транзисторе в течение времени t

Так как напряжение источников смещения в прототипе равно 8 В, то считаем, что напряжение U 4 В; тог.да при длительности импульса L 5 МКС, т.еЛсх i получаем моиность Р 1 Вт.

Таким образом, суммарная мощность, рассеиваемая на ключевом транзисторе, для прототипа равна. 1,75 Вт, а для предлагаемого генератора 0,75 Вт. В результате сокращения рассеиваемой мощности более, чем в 2 раза, можно использовать транзистор с меньп;ей допустимой мощностью рассеивания, что снижает габариты, вес и стоимость всего генератора.

Формула изобретения

Генератор поддерживающего напряжения для газоразрядной индикаторной панели переменного тока, содержащий два формирователя однополярных импульсов по координатам X и Y соответственно, каждый из которых состоит из первого диода, первого ключевого транзистора, база которого под- ключена к одному из выводов первого и второго резисторов, второго ключевого транзистора, коллектор которого соединен с катодом второго диода, а база - с одним из выводов третьего и четвертого резисторов, пятого резистора, один из выводов которого подключен к шине нулевого потенциала, шестого резистора и управляющего транзистора, база которого является входом генератора, причем другой вывод резистора соединен с шиной питания и первой положительной шиной смещения, а другой вывод третьего резистора подключен к первой отрицательной шине смещения, отличающийся тем, что, с целью упрощения генератора и снижения потребляемой мощности, каждый формирова-, тель однополярных импульсов содержит последовательно соединенные третий и четвертый диоды, общий вывод которых является выходом генератора, анод третьего диода соединен с коллектором

тодом первого диода, анод которого подключен к шине нулевого потенциала, один из выводов шестого резистора соединен с второй положительной ши5 .12

ион смещения, а другой вывод - с базой первого ключевого транзистора, эмиттер которого подключен к шине питания, другой вывод второго резистора соединен с коллектором второго ключевого транзистора, эмиттер которого подключен к шине нулевого потенциала, другой вывод четвертого резистора соединен с коллектором уп()

равляющо о TpaHDVfCTOpa, змнттер которого подключен к второй положительной олине смещения, а другой вывод пятого резистора соединен с ано- с дом второго диода, причем катод четвертого диода одного формирователя однополярных импульсов подключен к аноду второго диода другого формирователя однополярных импульсов.

%

t

ttn

Hi

un

Of

ид

...Л .- -.

EVCL,

an

A f

t

.Л7 L/

fut.t

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и предназначено для генерации импульсов поддерживающего напряжения для газоразрядных индикаторнь1Х панелей переменного тока. Цель изобретения - упрощение генератора и снижение потребляемой мощности, достигается введением в состав каждого кз двух формирователей однополярных импульсов генератора, двух последовательно соединенных развязывающих диодов, и соответствующими функциональными связями, что позволяет исключить из каждого формирователя однополярных импульсов управляющий транзистор и сократить рассеиваемую-мощность на ключевом транзисторе более, чем в 2 раза, 2 ил. I W

Редактор К. Волог ук

Составитель А. Горностаев Техред В.КадарКорректор Т. Колб

Заказ 7908/51Тираж 455Подписное

ВНИИ11И Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москпа, Ж-35, Раушская наб., д,4/5

Ироиг водственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,