Устройство управления газоразрядной индикаторной панелью Советский патент 1992 года по МПК G09G3/28 

Изобретение относится к технике индикации и может быть использовано в устройствах отображения информации на газоразрядных индикаторных панелях.

Известны метод и устройство для адресации и стробирования газоразрядной панели.

Устройство содержит газоразрядную индикаторную панель, блок управления Xэлектродами и блок управлений У-электродэми, причем блок управления Х-злектрода.ми состоит из групповых диодов, аноды которых соединены с генераторами импульсов положительного напряжения, а катоды подключены к Х-электродам панели .и к анодам шинных диодов, катоды которых соединены с выходами ключей по Х-координате, блок управления Y-электродами состоит из групповых диодов, аноды которых соединены с выходами ключей по Y-координате, а катоды подключены к Y-электродам панели и к анодам шинных диодов, катоды которых соединены с генераторами импульсов отрицательного напряжения.

Такое техническое решение обеспечивает полувыборку по напряжению и полувыборку по времени. Для реализации такого устройства необходимо иметь положительный и отрицательный источники питания для генераторов поддерживающего напряжения. Кроме того, в связи с емкостной нагрузкой возникает трудность создания высоковольтных импульсов малой длительности с крутыми фронтами и их строгого

совпадений по времени, что снижает нздежность работы таких устройств.

Известно устройство управления газоразрядной индикаторной панелью, содержащее газоразрядную индикаторную панель, источники напряжения записи-стирания, генератор напряжения поддержания разридэ, блок управления, резисторно-диодные цепи выборки отдельных электродов панели для записи м стирания информации и тралзисгоры, управляющие резисторнод i-i;,А н ы м и цепями.

Наличие в устройстве транзисторов, управляющих резисторно-диодными цепйми, последовательное включение резисторно-диодных цепей и зтих транзисторов с генератором напряжения паддержани$ разряда, обуславливающее необходимость гальванической развязки этих цепей с блоком управления, большая мощность, рассеиваемая в резисторах матрицы, малая нагрузочная способность из-за интегрирования импульса управления резистиаными элементами uenevi выборки и емкостными элементами газоразрядной индикаторной панели снижают надежность работы и ограничивают область применения таких устройств.

Известно устройство управления газоразрядной индикаторной панелью, содержащее газоразрядну;о индикаторную панель, блоки управления Х- и Y-электродзми, каждый из которых содержит ключи выбора групп шин, зарядные ключи, разрядные ключи, синхронизатор, управляющий работой устройства, три группы элементов блокировки на диодах, три группы элементов развязки на диодах, токоограничительные элементы на резисторах, группы элементов выбора зле1 тродо8 на диодах, ключи выбора шин, первые сходы которых подключены к выходам зарядных и рэзрядньгх ключей, вторые входы - к катодам соответствующих диодов блокировки третьей группы, а выходы - к катодам соответствуюаи х диодов развязки третьей группы, аноды диодов блокировки третьей группы соединень с соответствующими выходами синхронизатора, а катоды диодов развязки первой группы подключены к пераым выводам соответствующих токоограничительных резисторов, вторые оыводы которых соединены с катодами соответствующих диодов блокировки первой группы и анодами соответствующих диодов развязки второй группы,

Недостатками указанного устройства йвлйотся низкая устойчивость работы из-за неь-зможности подключения невыбранных электродов к какому-либо определенному уровню. Так, yпpaвляюa ий импульс записи (стирания) прикладывается ко всем ДНЗ. но

на выбранный электрод проходит только через предварительно смещенный в прямом направлении (заряженный) ДНЗ. Все остальные (незаряженные) ДНЗ не пропустят

5 управляющий импульс записи (стирания) и все невыбранные электроды панели оказываются в нейтральном положении (не. подключены ни к какому уровню). Это может привести к возникновению между злектро0 дами газоразрядной индикаторной панели перекрестных помех, особенно прм жестких условиях эксплуатации.

Наиболее близким к изобретению является устройство для управления газоразрядной индикаторной панелью содержащее по каждой из координат X и Y синхронизатор, ключи выбора групп шин, ключи выбора шин, первую и вторую группу элементов развязки на диодах, зар-ядные и разрядные

0 ключи, первую и вторую группы элементов блокировки на диодах, накапливающий элемент на конденсаторе, групповые и шинные RC-цепочки, элементы ИЛИ, элемент блокировки на диоде, ключ коммутации питания и

5 блоки выбора электродов, содержащее два транзистора, диод и резистор, включенный между коллекторами последовательно соединенных транзисторов, катод диода соедиHeii с коллектором первого транзистора, а

0 анод подключен к эмиттеру второго транзистора, к соответствующему электроду газоразрядной индикаторной панели и к аноду соответствующего диода блокировки второй группы, базы первых транзисторов 5 блоков выбора электродов подключены к выходам элементов ИЛИ, первые входы которых соединены с катодом дмода элемента блокировки, анод которого соединен с информационными входами ключей выбора

0 групп шин и ключей выбора шин и с выходом ключа коммутации питания, первый вход которого является входом напряжения питания устройства, а управляющий вход подключен к выходу синхронизатора, катод

5 диода элемента блокировки соединен с одним из выводов накапливаюидего элемента на конденсаторе, другой вывод которого соединен с вторыми входами элементов ИЛИ, с эмиттерами первых транзисторов блока

0 выбора электродов, с анодами диодов элементов блокировки первой группы и с первыми выводами шинных и групповых RC-цепочек, вторые выводы которых соединены с катодами диодов элементов развязки соответственно второй и первой групп, второй вход первого разрядного ключа соединен с информационным входом второго разрядного ключа.

Для управления схемой выбора электродов используются групповые и шинные

RC-цепочки. Конденсаторы групповых и шинных RC-цепочек заряжаются от низковольтных ключей. При поступлении на схему выбора электродов высоковольтного импульса диоды запираются, а оставшееся на конденсаторе напряжение поддерживает транзисторные схемы в одном из двух состояний на время прохождения высоковольтного импульса. На выбранный электрод проходит высоковольтный импульс через открытый второй транзистор схемы выбора электродов, а на все остальные через открытые первые транзисторы - напряжение поддержания, стирания или нулевой потенциал в зависимости от режима. Таким образом, все электроды панели находятся под определенным потенциалом, что исключает перекрестные помехи и влияние других дестабилизирующих факторов.

Однако такое построение схемы для управления газоразрядными индикаторными панелями с большим количеством электродов требует большого количества RC-цепочек. При этом ток разряда каждого из конденсаторов групповых и шинных RC-цепочек возрастает, так как каждый из конденсаторов нагружен на большее количество входов схем ИЛИ, что приводит к уменьшению напряжения питания этих схем.

Уменьшение напряжения на конденса торах групповых и шинных RC-цепочек и уменьшение напряжения питания схем ИЛИ приводит к искажению формы высоковольтного импульса. Искажение формы (плоской вершины) высоковольтного импульса, поступающего на электроды панели, снижает надежность работы такого устройства.

Цель изобретения - повышение надежности работы устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в него введены по каждой координате X и Y стабилизатор напряжения, делитель напряжения и стабилизаторы тока.

В данном устройстве исключены ключи выбора групп шин, ключи выбора шин, а также групповые и шинные RC-цепочки. Управление ключами выбора электродов осуществляется стабилизаторами тока. Низковольтное питание стабилизаторов тока формируется стабилизатором напряжения, а низковольтное питание ключей выбора электродов поступает от ключа питания. Стабилизатор напряжения обеспечивает необходимый уровень низковольтного питания на время длительности высоковольтного импульса. Это позволяет передать без искажений высоковольтный импульс через ключи выбора электродов к электродам газоразрядной индикаторной панели и тем самым повысить надежность работы устройства.

На фиг. 1 показана схема устройства управления газоразрядной индикаторной панелью; на фиг. 2 - временные диаграммы работы устройства.

5Устройство управления газоразрядной

индикаторной панелью содержит по каждой из координат X и У стабилизаторы 1 тока, делитель 2 напряжения, стабилизатор 3 напряжения, формирователь 4 импульсов, буферные усилители 5, ключи б выбора электродов, ключ 7 питания и газоразрядную индикаторную панель 8. Стабилизаторы 1 тока имеют однотипное построение и каждый из них содержит транзистор УТ1и 5 резисторы R2, R10.

Делитель 2 напряжения реализован на резисторах R3, R6.

Стабилизатор 3 напряжения содержит первый VT5, второй VT6 и третий VT2 транзисторы, первый R9, второй R5 и третий R4 резисторы, первый VD2, второй VD1, третий VD5, четвертый пятый VD7 диоды, стабклитрон VD6 и конденсатор С1.

Формирователь 4 импульсов содержит 5 зарядный VT9 и разрядный VT10 ключи, первый VD4 и второй VD5 диоды, первый Т1 и второй Т2 трансформаторы.

Ключи 6 выбора электродов имеют однотипное построение и каждый из них со0 держит первый VT7 и второй VT8 транзисторы, резистор R11 и диод VD10.

Ключ 7 питания содержит инвертор D1, первый R1, второй R8 и третий R7 резисторы, диод VD9, первый VT3 и второй VT4 5 транзисторы.

Устройство работает следующим образом.

При отсутствии на входе управляющих сигналов (промежуток времени п, (фиг. 2) 0 схема устройства управления газоразрядной индикаторной панелью находится в следующем состоянии.

На вход устройства Строб поступает 5 напряжение лог. 1, (фиг. 26), которое подается на стабилизатор 3 напряжения. Это напряжение через третий резистор R4 поступает на базу третьего транзистора VT2 и открывает его. Напряжение лог. О, форми0 руемое на коллекторе третьего транзистора VT2, закрывает первый VT5 и второй VT6 транзисторы. При этом низковольтное напряжение на выходе стабилизатора 3 напряжения (фиг. 2а) отсутствует, так как его 5 выход через пятый диод VD7 и открытый третий транзистор VT2 подключен к шине нулевого потенциала.

Напряжение лог. 1 с входа устройства Строб поступает на инвертор D1 ключа 7 питания.

Выходной сигнал инвертора D1 поступает через резистор R7 на базу транзистора VT3 и закрывает его, а сигналом, снимаемым с резисторов R1, , закрывается транзистор VT4, При этом напряжение на выходе ключа 7 питания (фиг. 2в) отсутствует.

На вхо.с,ы устройства Вход 1 - Вход М nocivnaer напряжение лог. 1 (фиг, 2г), которое через резисторы R2 поступает на эмиттеры тра 3исторов VTI стабилизаторов тока 1 и закрывает их.

На оход устройства Вход 3 (фиг. 2е) поступает напряжение лог. О и зарядный ключ VT9 формирователя 4 импульсов закрыт. Трансформаторы Т1 и Т2 служат для гальванической развязки между низковольтными цепями управления и высоковольтными цепями,

На вход устройства Вход Р (фиг. 2д) поступает напряжение лог. Г и разрядный ключ VT10 формирователя 4 высоковольтных импульсов открыт. При этом происходит заряд конденсатора С1 стабилизатора 3 напряжения по цепи: шииа низковольтного питания Е1 - первый диод VD2 - конденсатор С1 - чзюер ый диод ХЛЭ8 - открытый разрядный ключ VT10 и шина нулевого Потеь.,,,зг(а. Конденсатор 01 .заряжается до источника низковольтного питания Е1,

При поступлении яа пход устройства управляющего сигнала Строб и управлягощего сигнала на один из входов Вход Г М (промежуток времени Г2, (фиг, 2) схема устройства управления газоразрядной индикаторной панелью переходит в следу;оу-1ое состояние.,

На вход устройства Строб поступа(5т напряжение лог. О (фкг, 26), которое подается на стабилизатор 3 напряжения. Зто напря-. жение через третий резистор R4 поступает на базу третьего транзистора VT2 и .закрывает его. Напря.жение лог. Г , формируемое на коллекторе третьего транзистора УТ2, открывает первый VT5 и второй VT6 транзисторы. При этом на выходе стабилизатора 3 напряжения формируется низковольтное напряжение питания, величина когорого задается стабилитроном VD6,

Напряжение лог. О с входа устройства Строб поступает на инвертор-01 ключа 7 питания. Выходной сигнал инвертора D1 поступает через резистор R7 на базу транзистор, VT3 и открывает его, а сигналом, снимаемым с резисторов R1 и R8, открывается транзистор VT4, При этом обеспечивается подача низковольтного питания Е1 через открытый транзистор VT4 и диод развязки VD9 на ключи выбора электродов б (фиг. 2в).

На один из входов Вход 1 - Вход N подается напряжение лог. О (фиг. 2г), которое через соответствующий резистор R2 поступает на эмиттер транзистора VT1,

который переходит в режим стабилизации тока. Ток, протекающий через резистор R10, обеспечивает на входе буферного усилителя 5 напряжение лог. О, Это напряжение через буферный усилитель 5 поступает на базу

0 первого транзистора VT7 соответствующего ключа 6 выбора электрод. При этом первый транзистор VT7 закрывается, а второй транзистор VT8 открывается. Напряжение низковольтного питания Е1 с выхода ключа

5 7 питания через открытый транзистор VT8 поступает на выход устройства (фиг. 2ж).

На все остальные входы Вход 1 N подается напряжение лог. 1 и транзисторы VT1 закрыты, через резисторы

0 R10 ток протекает и на входах буферных усилителей 5 формируется напряжение лог, 1, которое через буферные усилители 5 поступает на соответствующие базы первых транзисторов VT7 ключей 6 выбора

5 электродов. При этом первые транзисторы VT7 открывается, а вторые транзисторы VT8 закрываются. Закрытые вторые транзисторы VT8 блокируют прохождение низковольтного питания Е1 с выхода ключа 7 питания

0 м-э злектроды газоразрядной индикаторной панели.

При формировании высоковольтного импульса и передачи его на один из электродов (промежуток времени гз, фиг. 2), схема устройства управления газоразрядной индикаторной панелью переходит в следующее состояние.

На вход устройства Вход Р (фиг. 2д) поступает напряжение лог. О, которым за0 крывается разрядный ключ VT10.

На вход устройства Вход 3 (фиг, 2е) поступает напряжение лог. Г , которым открывается зарядный ключ VT9. Фронт высоковольтного импульса формируется при

5 закрывании разрядного VT10 и открывании зйрядного VT9 ключей, при этом напряжение высоковольтного источника питания Е2 через открытый зарядный ключ VT9 проходит на выход формирователя 4 импульсов

0 (фиг. 2ж),

Срез высоковольтного импульса формируется при закрывании зарядного VT9 и открывании разрядного VT10 ключей. При этом выход формирователя 4 через открытый разрядный ключ VT10 подключается к шине нулевого потенциала.

Высоковольтным импульсом закрывается диод VD9, гсоторый предотвращает попадание высоковольтного напряжения на ключ 7 питания. Высоковольтным импульсом закрывается диод VD8, который предотвращает попадание высоковольтного напряжения через диод VD1 на шину низковольтного питания Е1, Высоковольтным импульсом закрывается диод VD2, который предотвращает попадание высоковольтного напряжения на шину низковольтного питания Е1. Питание буферных усилителей 5 и стабилизаторов 1 тока на время прохождения высоковольтного имгульса осуществляется от ранее заряженного конденсатора С1. при этом обеспечивается постоянный уровень низковольтного питания на буферные усилители 5 (фиг. 2а) и постоянный уровень напряжения лсг. 1 на их выходах.

Высоковольтный импульс с выхода формирователя А проходит через предварительно открытый второй транзистор VT8 одного из ключей 6 выбора электродов на соответствующий электрод газоразрядной индикаторной панели 8.

Форма выходного высоковольтного импульсз не искажается, так как низковольтное питание буферных усилителей 5 стабилизировано, а входной ток буферных усилителей постоянный. Это повышает надежность управления газоразрядной индикаторной панелью.

Формула изобретения

Устройство управления газоразрядной индикаторной панелью, содержащее по каждой из координат X и Y формирователь импульсов, первый и второй информационные входы которого подключены соответственно к одной шине питания и к шине нулевого потенциала, а первый и второй управляющие входы являются первым и вторым управляющими входами устройства. выход формирователя импульсов подключен к информационным входам ключей выбора электродов, выходы которых соединены с электродами газоразрядной индикаторной панели, а управляющие входы подключены к выходам буферных усилителей, ключ питания, информационный вход которого соединен с другой шиной питания, а управляющий вход является стробирующим входом устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, в него введены по каждой координате X и Y стабилизатор напряжения, делитель напряжения и стабилизаторы тока, первые информационные входы которых являются информационными входами устройства, а

управляющие входы подключены к выходу делителя напряжения, вход которого соединен с информационными входами ключа питания и стабилизатора напряжения, управляющий вход стабилизатора напряжения соединен с управляющим входом ключа питания, а первый выход - с входами смещения ключей выбора электродов и одними входами питания буферных усилителей, другие входы питания которых соединены с входами питания стабилизаторов тока и с вторым выходом стабилизатора напряжения, выходы стабилизаторов тока подключены к входам буферных усилителей, выход ключа питания соединен с информационными входами ключей выбора электродов, третий выход стабилизатора напряжения - с выходом формирователя импульсов, причем каждый стабилизатор тока содержит транзистор, база которого является управляющим входом стабилизатора, а эмиттер и коллектор соединены с одними выводами резисторов, другие выводы которых являются соответственно информационным и входом питания стабилизатора, коллектор транзистора - выходом стабилизатора тока, а стабилизатор напряжения содержит три транзистора, три резистора, пять диодов, стабилитрон и конденсатор, один вывод которого соединен с одним выводом первого резистора, с коллекторами первого и второго транзисторов и с катодом первого диода, анод которого соединен с катодом второго диода и является информационным входом стабилизатора, анод второго диода соединен с другим выводом конденсатора, с катодом третьего и анодом четвертого диодов, с анодом стабилитрона и является первым выходом стабилизатора, катод стабилитрона соединен с катодом пятого диода, с другим выводом первого резистора и с базой первого и коллектором третьего транзисторов, анод пятого диода - с эмиттером второго транзистора и является вторым выходом стабилизатора, база второго транзистора с эмиттером первого транзистора, анод третьего диода - с эмиттером третьего транзистора, с одним выводом второго резистора и с шиной нулевого потенциала, другой вывод второго резистора соединен с базой третьего транзистора и с одним выводом третьего резистора, другой вывод которого является управляющим входом стабилизатора, катод четвертого диода является третьим выходом стабилизатора.

Фиг.1

Изобретение относится к технике индикации и может быть использовано в устройствах отображения информации на- матричных экранах. Цель изобретения - повышение надежности работы устройства - достигается тем, что высоковольтный импульс передается на электрод газоразрядной индикаторной панел^т без искажений. УстройстБО управления газоразрядной ин- дмкаторной панелью содер.жит по каждой из координат X и Y стабилизатор тока.делитель напряжения, стабилизатор напряжения, формирователь импульсов, буферные усилители, ключи выбора электродов, ключ питания и газоразрядную индикаторную па- изль, Стабилизатор напряжения обеспечивает необходимый уровень низковольтного питания на время прохождения высоковольтного .импульс» на злектрод панели. Необходимый уровень на входах ключей выбора электродов и постоянный уровень низковольтного питания на время прохождения высоковольтного импульса на электрод панели позволяют передать высоковольтный импульс без искажений и тем самым повысить надежность работы ус- тоойства. 2 ил.СОс