Дискретно-аналоговый индикатор Советский патент 1991 года по МПК G01R13/02 

О О

СП

о

м

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может использоваться в устройствах визуального представления измерительной информации в дискретно-аналоговой форме.

Целью изобретения является упрощение устройства при обеспечении К-кана- льного представления информации, где К 2,3, ...I.

На чертеже показана электрическая структурная схема дискретно-аналогового индикатора.

Схема содержит элементы с отрицательным дифференциальным сопротивлением (ОДС) 1, диоды 2, К групп (К - 4) электролюминесцентных конденсаторов 3- 6, ключ 7, блок 8 ключей, источник 9 напряжения,К-канальный амплитудно-временной преобразователь 10, генератор 11 импульсов запуска, формирователь 12 питающего напряжения.

Индикатор содержит отсчетный блок с самосканированием на основе цепочки из п элементов с отрицательным дифференциальным сопротивлением (ОДС) 1-, первые электроды каждого из которых соединены с первым электродом соответствующего из диодов 2 и с первыми выводами К электролюминесцентных конденсаторов 3-6 одной из п групп (п 4) таких конденсаторов, вторые электроды полупроводниковых элементов с ОДС 1 соединены с выходами формирователя 12 питающего напряжения, вторые выводы одного из К электролюминесцентных конденсаторов 3-6 каждой из п групп соединены с подвижными контактами блока 8 ключей, вторые выводы диодов 2 соединены с вторым выводом ключа 7, первый вывод которого соединен с общей шиной устройства, блок 8 ключей, первый и второй выводы которого соединены соответственно с общей шиной устройства и с выходом-источника 9 напряжения, каждый из управляющих входов блока 8 ключей соединен с одним из К выходов амплитудно- временного преобразователя 10, генератор 11 импульсов запуска, первый выход которого соединен с входом цепи передачи воз- буждениявдольцепочки

полупроводниковых приборов с ОДС 1, второй выход соединен с управляющим входом ключа 7, третий выход соединен с входом запуска амплитудно-временного преобразователя 10, а четвертый выход соединен с входом запуска формирователя 12 питающего напряжения.

Дискретно-аналоговый индикатор работает следующим образом.

В исходном состоянии все полупроводниковые приборы с ОДС 1 выключены и

электролюминесцентные конденсаторы 3-6 разряжены за счет отсутствия напряжения на выходах формирователя 12 питающего напряжения и отключенного положения

ключа 7. Напряжения Ui-LM на К выходах амплитудно-временного преобразователя 10 в отсутствие его запуска и соответственно на управляющих входах блока 8 ключей выбраны такими (например, соответствую0 щими уровню 1), чтобы К третьих выводов блока ключей 8 были подключены к второму выводу блока 8 ключей, т.е. на подвижные контакты блока 8 ключей подано напряжение, например, положительной полярности

5 (J11 U12 .

При подаче импульса запуска 11з2 с второго выхода генератора 11 импульсов запуска на управляющий вход ключа 7 он

0 присоединяет вторые выводы диодов 2 к корпусу (общей шине) устройства. Все конденсаторы 3-6 заряжаются от источника 9 напряжения до напряжения 1)4 Us Ue U -En через блок 8 ключей и ключ 7.

5 После окончания действия импульса запуска U32, отключения ключа 7 и подаче импульса запуска U31 с первого, третьего и четвертого выходов генератора 11 импульсов запуска на вход цепи передачи возбуж0 дения вдоль цепочки полупроводниковых приборов с ОДС вход запуска амплитудно-временного преобразователя 10 и на вход запуска формирователя 12 питающего напряжения, соответственно, напряжение

5 на выходах тех каналов амплитудно-временного преобразователя 10, на входах которых действует измеряемое напряжение, изменяется, например, до уровня О, в результате чего соответствующие третьи вы0 воды блока 8 ключей и, следовательно, вторые выводы электролюминесцентных конденсаторов 3-6 соответствующих каналов переключатся на первый вывод блока 8 ключей, т.е. на корпус устройства. С форми5 рователя 12 питающего напряжения поступит первый тактовый импульс Ев одновременно с поступлением импульса запуска на вход первого полупроводникового прибора с ОДС 1, амплитуды которых выби0 раются достаточными для переключения этого прибора в низкоомное состояние, после чего конденсаторы 3-6 первой группы перезарядятсядо напряжения

иЗ Ы U lid + Ее . После окончания действия импульса запуска первый полупроводниковый . прибор с ОДС 1 выключится и отключит заряженные конденсаторы 3-6 первой группы от формирователя 12 питающего напряжения до следующего цикла запуска, т.е. подачи импульса запуска 1)з2 на управляющий вход ключа 7.

По окончании действия импульса Ее и при появлении импульса Eg на следующем выходе формирователя 12 питающего напряжения за счет действия связи между соседними первым и вторым полупроводниковыми приборами с ОДС 1 по цепи передачи возбуждения включится второй полупроводниковый прибор с ОДС 1, произойдет перезаряд конденсаторов 3, 5, 6 второй группы, т.е. тех, шины каналов которых подключены соответствующими каналами блока 8 ключей на корпус устройства, до напряжения US U§ U§ Eg и т.д.

После окончания скандирования всех п групп конденсаторов 3-6 и подачи импульса запуска U32 на управляющий вход ключа 7 все конденсаторы 3-6, заряженные до напряжения +Es(Eg, Ею) Е, перезаряжаются одновременно до напряжения -Ei, а остальные конденсаторы 3-6, в частности конденсаторы 4 третьей и четвертой группы, конденсатор 5 второй группы, дозаряжают- ся до этого напряжения -Ei, в том случае если они успели частично разрядиться.

Таким образом, за период запуска конденсаторы 3-6 всех групп могут перезаряжаться дважды:, последовательно каждая группа от напряжения -Ei до напряжения +Е и одновременно конденсаторы всех групп от напряжения +Е до напряжения -Ei.

В результате при использовании высо- кояркостных тонкопленочных электролюминесцентных конденсаторов структуры металл-диэлектрик-люминофор-диэлектрик- металл, имеющих вольтяркостную характеристику с резко выраженным пороговым характером и высокой крутизной за период запуска они высвечиваются также дважды: во время коммутации и при подаче импульса запуска U32 на ключ 7 и напряжения Ei по окончании сканирования всех п групп, что соответствует появлению двух волн яркости U - L. При этом амплитуда напряжет ний Ее, (Eg, Ею) Е и Ei выбрана одинаковой и такой, что свечение конденсаторов появляется только при действии суммарного напряжения (Е + EI). т.е в моменты перезарядки от -Ei до +Е и обратно, а действие одного из этих напряжений не вызывает свечения, т.е. значение Е и Еп выбраны меньше порогового напряжения свечения конденсаторов 3-6.

Представление информации по К каналам основано на том, что измеряемые напряжения, поступающие на входные клеммы амплитудно-временного преобразователя 10 и соответствующие входы четырех каналов амплитудно-временного преобразователя 10, преобразуются в нем в 5 импульсы LH-U4, длительность которых пропорциональна амплитуде измеряемого напряжения соответствующего канала и начало которых синхронизировано импульсом запуска Usi преобразователя 10. На

10 время действия импульсов Ui-U4 (соответствующих, например, уровню О по амплитуде) блок 8 ключей подключает выводы электролюминесцентных конденсаторов 3-6 к корпусу устройства. В результате при

5 сканировании конденсаторов каждого канала 3-6 перезаряд их от напряжения -Ei до +Е будет происходить только до тех пор, пока в соответствующем канале действует импульс Ui(l)2-U4) и соответственно

0 Uii (Ui2-Ui 0, т.е. количество перезаряженных конденсаторов 3-6, в каждом канале . будет пропорционально длительности им- пульсовип -Ui4, т.е. Ui - Ш,а следовательно, амплитуде измеряемого напряжения

5 каждого канала. Соответственно и число светящихся конденсаторов 3-6 в каждом канале будет пропорционально амплитуде измеряемого напряжения.

После перезаряда от напряжения -Ег

0 до +Е последнего конденсатора в канале с наибольшей амплитудой измеряемого напряжения и соответственно наибольшей длительностью импульса из IH-IM (Uii-U-n) все выводы конденсаторов 3-6 после окон5 чания действия этого импульса будут подключены к источнику 9 напряжения. В результате равенства потенциалов на первом и втором электродах полупроводникового прибора с ОДС 1 (Eg, Ею),

0 следующего за последним включенным прибором с ОДС 1. этот прибор с ОДС 1 не включится и сканирование конденсаторов всех каналов прекратится. На выходах формирователя 12 питающего напряжения при

5 этом по-прежнему будут действовать импульсы Es-Ею не вызывающие, однако, изменения режима работы устройства. Амплитуда импульсов Es-Ею и пороговое

0 напряжение приборов с ОДС 1 при отсутствии импульсов возбуждения (запуска) выбраны такими, чтобы при последующей подаче импульса запуска U32 и включении ключа 7, т.е. подключении вторых электро5 дов диодов 2 на корпус устройства, не про- изошло паразитного включения прибора с ОДС 1.

Формула изобретения Дискретно-аналоговый индикатор, содержащий отсчетное устройство с самоска- нированием на основе цепочки из п

связанных между собой последовательно по возбуждению полупроводниковых приборов с отрицательным дифференциальным сопротивлением, формирователь питающего напряжения, генератор импульсов запуска, первый выход которого соединен с входом цепи передачи возбуждения вдоль цепочки полупроводниковых приборов с отрицательным дифференциальным сопротивлением, блок ключей, первый и второй выводы которого соединены соответственно с корпусом устройства и с выходом источника питания, отличающийся тем, что, с целью упрощения устройства, в уст: ройство дополнительно введены п групп по К злектролюминесцентных конденсаторов, - канальный амплитудно-временной пре- образоватзль, «.том, первый вывод которого соединен с корпусом устройства, управляющей вход соединен с вторым выходом гене- оэторз импульсов запуска, первые ,-зпектроды каждого из полупроводниковых приборов с отрицательным дифференциальным сопротивлением соединены с первым электродом одного из диодов и с первыми выводами К электролюминесцентных конденсаторов одной из п групп, вторые

электроды каждого из полупроводниковых приборов с отрицательным дифференциальным сопротивлением соединены с соответствующим выходом формирователя питающего напряжения, вторые выводы ди

одов соединены с вторым выводом ключа, вторые выводы одного из К электролюминесцентных конденсаторов каждой из п групп образуют одну из К шин, каждая из которых соединена с одним из К третьих

выводов блока ключей, каждый из К управляющих выводов блока ключей соединен с одним из К выходов К-канального амплитудно-временного преобразователя, третий выход генератора импульса запуска соединен

с входом запуска амплитудно-временного преобразователя а четвертый выход соединен с входом запуска формирователя питающего напряжения.

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может использоваться в устройствах визуального представления измерительной информации в дискретно-аналоговой форме. Целью изобретения является упрощение устройства. Это достигается путем использования независимо от значения K только одной цепочки из N связанных последовательно по возбуждению полупроводниковых приборов с отрицательным дифференциальным сопротивлением, каждый из которых коммутирует одновременно K электролюминесцентных конденсаторов 3, 4, 5, 6 в каждой из N групп. Индикатор содержит ключ 7, блок 8 ключей, источник 9 напряжения, К - канальный амплитудно-временной преобразователь 10, генератор 11 импульсов запуска, формирователь 12 питающего напряжения 12. 1 ил.