Устройство для управления газоразрядной индикаторной панелью Советский патент 1991 года по МПК G09G3/28 

Изобретение относится к устройствам управления индикаторными приборами и может быть использовано в системах отображения информации, содержащие газоразрядные индикаторные панели (ГИП) переменного тока.

Цель изобретения - повышение надежности устройства,

На фиг.1 представлена функциональная схема предложенного устройства; на фиг.2электрическая схема ключа выборки; на фиг.З - функциональная схема блока управления; на фиг.4 - временные диаграммы работы устройства в режимах поддержания и записи; на фиг.5 - временные диаграммы работы устройства в режиме стирания.

Устройство для управления ГИП (фиг.1) содержит блок 1 управления, блоки 2 и 3 ключей выборки по координатам X и Y соответственно, развязывающие элементы на диодах 4 и 5 по координатах X и Y, первую 6 и вторую 7 шины питания, которые являются силовыми входами устройства, первый 8, второй 9, и третий 10 ключи управления по координате X, разделительный элемент на диоде 11, первый 12 и второй 13 ключи управления по координате Y, разрядный ключ 14, выходы 15 устройства для подключения ГИП.

Ключ выборки (фиг.2) содержит первый 16 и второй 17 транзисторы, диод 18, первый 19 и второй 20 резисторы. Позициями 21-24 обозначены соответственно первый управляющий, информационный, второй управляющий входы и выход ключа выборки.

Блок управления (фиг.З) содержит циф ровую вычислительную машин/ЦВМ 25, которая перерабатывает код входных данных, поступающих на вход 26 устройства, а адресные и управляющие сигналы, определяющиеся процедурой формирования изображения в реальном масштабе времени. Выходные данные адресации поступают на входы адресных регистров 27, 28 по координатам X и Y соответственно, выходы адресных реестров соединены с информационными входами коммутаторов 29 и 30, выходы которых соединены с входами ключей адресации: по координате X ключей 2, по координате Y ключей 3. Другие информационные входы коммутаторов 29, 30 подключены к выходам формирователя 31 импульсных последовательностей, который вырабатывает синхронизирующие сигналы, определяющие работу устройства в режиме поддержания, а также работу невыбранных электродов ГИП в режиме записи или стирания. Управление записью или стиранием вы- полняет ЦВМ, ее соответствующая

выходная информация поступает на вход регистра 32 управляющего байта, выходы которого соединены с управляющими входами коммутаторов 29, 30 адресации и через коммутатор управляющих сигналов 33 - с входами ключей управления 8-10, 12-14. Данные, поступающие на вход 26 устройства, закодированы в виде, удобном для передачи с внешней системы, а блок управления

0 по этим данным вырабатывает сигналы, управляющие формированием и регенерацией изображения. Позициями 34-59 обозначены временные диаграммы работы устройства в режимах поддержания, записи

5 и стирания

Устройство работает следующим образом.

Регенерация изображения ГИП производится поочередным срабатыванием клю0 чей в соответствии с временной диаграммой фиг 4 В момент ti (диаграмма 34) происходит включение всех ключей 2 выборки с установлением на их выходе уровня низкого напряжения и одновременное включение

5 ключа 12, затем в момент t2 - их выключение Затем в момент гз включаются ключи 3 и ключ 8. а в момент t4 они выключаются (диаграмма 35). В результате на всех электродах ГИП по координате X действует на0 пряжение вида меандр (диаграмма 36): в момент ц открытые ключи выборки 2 устанавливают на электродах ГИП напряжение низкого уровня, в момент 1з напряжение шины б питания через открытый ключ 8 и

5 развязывающие диоды 4 устанавливает на электродах ГИП напряжение высокого уровня Аналогично включение и выключение блоков 3 и ключа 8 создает на электродах ГИП по координате Y напряжение типа ме0 андр (диаграмма 37), действующее в проти- вофазе напряжению по координате X. Разностное напряжение (диаграмма 38) для двух координат действует на все ячейки ГИП и также имеет форму типа меандр. Его

5 амплитуда выбирается такой чтобы для используемой ГИП она была достаточной для регенерации ранее записанных ячеек ГИП, но недостаточной для возбуждения новых, незаписанных ячеек. Управляющие импуль0 сы ключей 2, 3 выборки и ключей 8, 12 выра- батываются формирователем 31 импульсных последовательностей и проходят через коммутаторы 29, 30 по разрешающим сигналам регистра 32 управляющего

5 байта Эти же сигналы запрещают прохождение сигналов адресации с регистров 27. 28 через коммутаторы 29. 30.

Злпись информации в ГИП происходит после окончания очередного цикла поддержания, когда на электродах ГИП по координате X высокий уровень напряжения, а по координате Y - низкий уровень (момент ts). Затем в описанной работе управляющих ключей на время записи до момента te делается остановка. Диаграмма 39 показывает работу ключа 12 и ключа 2 для выбранного электрода ГИП по координате X, диаграмма 40 - работу ключа 8. Выборка осуществляется срабатыванием ключей 9, 10 (диаграмма 41), в результате напряжение шины 7 питания через ключи 9, 10, 2| подается на выбранный электрод ГИП по координате X. Выборка по координате Y производится срабатыванием соответствующего ключа 3i по диаграмме 42, одновременно с этим по диаграмме 42 срабатывает дополнительный ключ 14. который разряжает емкости диодов 5 и не допускает перегрузки выбранного ключа 3, В результате срабатывания управляющих ключей и ключей выборки на выбранном электроде ГИП по координате X во время записи устанавливается высокое напряжение шины 7 питания (диаграмма 43), а по координате Y - напряжение низкого уровня (диаграмма 44). Результирующее напряжение для выбранного элемента ГИП (диаграмма 45) таково, что во время записи от момента tsflo момента te напряжение на элементе превышает поддерживающее и происходит пробой газового промежутка. Дальнейшие поддерживающие импульсы вызывают разряды ячеек, записанная информация запоминается. Для невыбранных по координате X электродов ГИП соответствующие ключи 2 включаются (диаграмма 46) и на электродах устанавливается напряжение низкого уровня (диаграмма 47). Результирующее напряжение для невыбранного по координате X, но выбранного по координате Y элемента ГИП (диаграмма 48, разность диаграмм 47 и 44) таково ,что оно отличается от поддерживающего напряжения лишь остановкой на время записи на уровне нулевого напряжения, инфирмация в этих элементах ГИП сохраняется. Для невыбранных по координате Y электродов ГИП соответствующие ключи 3 выключаются и на электродах ГИП появляется напряжение шины 6 питания, поступающее через включенный по диаграмме 41 ключ 13. Для выбранных по координате X (диаграмма 43) и невыбранных по координате Y (диаграмма 49) элементов ГИП (диаграмма 50) напряжение таково, что их состояние в процессе записи не меняется, так как во время записи отсутствуют изменения напряжения, приводящие к разряду ячеек ГИП. Наконец, для невыбранных по обеим координатам ячеек ГИП разность диаграмм 47 и 49 (диаграмма 51) отличается от

поддерживающего напряжения остановкой при высоком уровне по координате Y. информация в этих ячейках не меняется Во время записи работа управляющих ключей 5 по сигналу регистра 32 останавливается, ключи 2, 3 работают по сигналам регистров 27, 28 адресации, прохождение сигналов формирователя 31 импульсов блокировано сигналами регистра 32 управляющего бай10 та.

Режим стирания по управлению ключами 2, 3 выборки не отличается от режима записи. Выборка электрода по координате X производится ключами 2 и 9, при этом на

5 выбранный электрод напряжение попадает с шины б питания через диод 11. После очередного цикла поддержания, когда на электродах ГИП по координате X (диаграмма 52) установлен уровень низкого напряже0 ния, а по координате Y - уровень высокого напряжения (диаграмма 53), на выбранном электроде по координета X в момент т. через диод 11, ключ 9, ключ 2i устанавливается уровень напряжения шины 6 питания. За5 тем на обеих координатах устанавливается уровень низкого напряжения: сначала на Y (момент ts), затем на X (момент tg). На результирующей диаграмме 54 для выбранного элемента ГИП появляется импульс

0 положительной полярности, передний и задний фронты этого импульса определяются положением задних фронтов импульсов по разным координатам. Длительность этого результирующего импульса такова, что в вы5 бранном элементе ГИП, находящимся на пересечении выбранных электродов по разным координатам, возникает разряд, но процесс перезаряда стеночной емкости не успевает закончиться (для большинства

0 ГИП это время составляет 1 мкс) В момент tg на выбранном элементе ГИП устанавливается нулевой уровень напряжения и происходит дальнейший перезаряд стеночной емкости до момента но. Время между tg и tio

5 выбирается достаточно большим, чтобы перезаряд стеночной емкости закончился, газовый разряд в элементе ГИП погас и при дальнейшем номинальном поддержании не возобновлялся. На невыбранных электро0 дах ГИП по координате X устанавливается нулевой уровень (диаграмма 55), как при записи результирующая диаграмма 56 для невыбранного электрода по координате X (диаграмма 55) и выбранного по координате

5 Y (диаграмма 53) показывает, что состояние соответствующих элементов ГИП не меняется, так как изменение поддерживающего напряжения, равное половине номинального, не вызывает разряда элементов ГИП. Невыбранные по координате Y электроды

ГИП аналогично процессу записи имеют уровень высокого напряжения (диаграмма 57). Комбинация диаграмм 52 и 57 для выбранного электрода по координате X невыб- ранного по координате Y дает результирующую диаграмму 58, которая также не меняет состояние соответствующих элементов ГИП. Наконец, для невыбранных по обеим координатам ячеек ГИП (разность диаграмм 55 и 57) получается результирующая диаграмма 59, не меняющая состояние элементов ГИП.

Таким образом, введение в устройство разрядного ключа позволяет облегчить режим работы выбранного ключа выборки, что обеспечивает возможность организовать указанный режим работы, в частности стирание короткими импульсами на микросхемах серии 1100, которые характеризуются временем включения 0,1-0,4 мкс. Это позволяет уменьшить число необходимых источников питания до двух и соответственно упростить их коммутацию. Наличие блокирующего диода позволяет снизить максимальное напряжение, коммутируемое ключами управления до 100 В (в прототипе до 180 В).

Кроме того, предлагаемое устройство обеспечивает высокую надежность при стирании. Прототип с длинными стирающими импульсами не обеспечивает надежности работы при повышенном поддерживающем напряжении, когда надежность записи и яркость изображения высокие. В предлагаемом устройстве благодаря разряду стено- чной емкости почти до нуля область надежной записи и область надежного стирания при изменении поддерживающего напряжения, примерно, одинаковы, это обеспечивает высокие надежность и яркость.

Формула изобретения

Устройство для управления газоразрядной индикаторной панелью, содержащее блоки ключей выборки по координатам X и Y, первые управляющие входы которых являются информационными входами соответственно первой и второй групп устройства, а информационные подключены к шине нулевого потенциала, вторые управляющие

входы подключены к выходам ключей управления записью - стиранием соответственно по X и Y координатам, выходы ключей выборки по X и Y координатам являются выходами устройства для подключения

газоразрядной индикаторной панели и соединены с катодами развязывающих элементов на диодах, аноды которых подключены к выходам ключей управления поддержанием разряда соответственно по

X и Y координатам, управляющие входы ключей управления записью-стиранием и поддержанием разряда являются входами управления записью - стиранием и поддержанием разряда устройства, информационные входы ключей управления поддержанием разряда по X и Y координатам и ключа управления записью-стиранием no Y координате являются первым входом устройства для подключения соответствующего источника питания, отличающее- с я тем, что, с целью повышения надежности устройства, в него введены зарядный ключ по координате X, разрядный ключ по координате Y и разделительный элемент на

диоде, анод которого соединен с информационным входом ключа управления поддержанием по X координате, а катод - с информационным входом ключа управления запись-стиранием по X координате и с

выходом зарядного ключа, управляющие входы зарядного и разрядного ключей являются входами управления режимом и разрядом устройства, информационный вход зарядного ключа является вторым входом

устройства для подключения соответствующего источника питания, информационный вход разрядного ключа подключен к шине нулевого потенциала, а выход соединен с выходом ключа управления поддержанием

разряда по Y координате.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах отображения инфор7 JO 6 мации на газоразрядных индикаторных панелях. Цель изобретения - повышение надежности устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее блоки ключей выборки 3.1-З.п и 2.1-2.П по координатам Y и X соответственно, ключи управления 9 и 13 записью-стиранием по координатам X и Y, ключи управления 12 и 8 поддержанием разряда по координатам Y и X, развязывающие диоды 4.1-4 п и 5.1-5 п введены зарядный 10, разрядный 14 ключи и разделительный диод 11, что обеспечивает уменьшение нагрузки при разряде и уменьшение длительности фронта управляющего импульса, что приводит к повышению надежности управления. 5 ил сл С о hO сл ю

Фиг.З

5 U

Фиг. 5