Устройство для индикации Советский патент 1981 года по МПК G09G3/28 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИНДИКАЦИИ

I

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для отображения информации на газоразрядных индикаторных панелях переменного тока (ГИП).

Известны устройства, содержащие ГИП, источник напряжения записистирания, генератор напряжения поддержания разряда, блок управления, резисторно-диодные цепи выборки отдельных элетродов ГИП для записи и стирания информации и транзисторы, управляющие резисторно-диодными цепями 1

Однако наличие транзисторов, управляющих резисторно-диодными цепями, последовательное включение резисторно- диод иых цепей и этих транзисторов с генератором напряжения поддержания разряда, обуславливающее необходимость ггшьванйческой развязки зтих цепей с блоком управления, большая мощиость, рассеиваемая в резнсторах матрицы, малая нагрузочная способность из-за интегрирования импульса управления резнстивныли элементгикш цепей выборки н емкостными элементами ГИП сильно ограничивают область применения таких устройств.

Известно устройство, содержащее ГИП, источник напряжения записистирания, генератор напряжения поддержания разряда, блок управления, транзисторно-диодные цепи выборки 2

Однако наличие высоковольтных транзисторов двух типов проводимости (p-rV-p, n-p-n)наряду с необ- ходимос1ью гальванической развязки

10 этих транзисторов с блоком управления затрудняет практическую реализацию и интегральное исполнение такого устройства.

Наиболее близким к предлагаемому

15 по технической сущности и достигаемым результатгм является устройство, содержсццее ГИП, источник напряжения записи-стирания, блок управления, подключенный к нему гене20ратор поддерживающего напряження, транзисторно-диодные цепи выборки электродов ГИП по координатах X и У, каждая из которых включает два транзистора, соединенных последователь25но через диод, база первого транзистора подключена к блоку управления, база второго транзистора соединена непосредственно с коллектором первого транзистора и через резистор - с коллектором своего транзистора, эмиттер которого подключен к соответствующему электроду ГИП и к аноду диода развязки, коллектоЕ« вторых транзисторов всех цепей выбор ки по Ксикдой координате объединены между собой 3 . Однако наличие ВЫСОКОЕОЛЬТНЫХ цепей изоляции между блоком управлеIния и транзисторно-диодными цепями выборки, находящихся под плавающим потенциалом, необходимость периодической привязки транзисторно-диодных цепей выборки к потенциалу блока управления для ввода информации -наряду с необходимостью хранения этой информации в цепях выборки в течение цикла напряжения поддержки значительно усложняют устройство и умен шают нггдежность управления. Цель изобретения - повьпиение надежности устройства. Указанная цель достигается тем, что в устройство для индикации, содержащее блок управления, соединенный с генератором по,цяерживающего напряжения и генер атором напряжения ааписн-стирания, соединенным с ключами, блоки выборки по координатам X и У, которые состоят из тра зисторов, ограничительных и развязывающих диодов и резисторов, приче эмитгеры первых транзисторов соединены с соответствующими шинами газоразрядной индикаторной панели, анодами первых развязывающих диодов и анодами ограничительных диодов, катоды которых соединены с коллекторами вторых и базами первых транзисторов, которые через резисторы соединены с коллекторами первых транзисторов, базы вторых транзисторов сог;динены с выходами блока упра)ления, в блоки выборки по координатам X и У введены вторые разв зьлиаюи;ие диоды, аноды которых соеди нены с одним выходом генератора под диржчп-иоиего напряжения, а катоды с анодами первых развязывающих диод катоды которых соединены с другим выходом генератора поддерживающего напряжения, выходы эмиттеров вторых транзисторов соединены с шиной нуле вого потенциала, а коллекторы первы транзисторов соединены с выходами ключей, а также тем, что коллекторы первых траизисторов соединены с катодами первых развязывгиощих диодов, и тем, что в устройство введены ком пенсирующие элементы, например, диод и транзистор, база которого соед нена с выходом блока управления, эмиттер - с шиной нулевого потенциала, а коллектор - с анодами вторых развязывающих диодов по координате катод диода соедниен с катодами пер вых развязывающих диодов, а анод с коллекторами первых транзисторов блоков выборки по координате Х. Кроме того, в устройство введен источник смещения и дополнительный ключ, выполненный на транзисторе, база которого соединена с выходом блока управления, коллектор - с анодами вторых развязывающих диодов блоков выборки по координате У, а эмиттер - с одним выводом источника смещения, другой вывод которого соединен с шиной нулевого потенциала. На фиг. 1-4 изображено предлагаемое устройство. Устройство содержит газорязрядную индикаторную панель (ГИП) 1, генератор 2 напряжения записи-стирания, блок 3 управления, подключенный к нему генератор 4 поддерживающего напряжения, блоки вь.борки по каждой координате . содержат транзисторы 5 и 6, соединенные последовательно через ограничительный диод 7, резистор 8, подключенный к базе и коллектору транзистора 6, эмиттер которого подключен к аноду первого развязывающего диода 9 и к катоду второго развязывающего диода 10, ключ 11 выполненный на транзисторе для каждой системы координат, соединяет генератор 2 напряжения записи-стирания с коллекторами транзисторов блоков выборки. База транзистора 5 каждого блока выборки подключена к блоку 3 управления, база транзистора б подключена к коллектору транзистора 5, эмиттер транзистора 6 - к соответствующему электроду ГИП 1. Анод второго развязывающего диода 10 подключен к одному из выходов генератора 4 поддерживающего напряжения, а катод к аноду первого развязывающего диода 9. Катод диода 9 подключен к другому выходу генератора 4 поддерживакядего напряжения. Эмиттеры транзисторов 5 блоков выборки подключены к шине нулевого потенциала, управлягаций электрод (база) ключа 11 подсоединен к блоку 3 управления. На фиг. 2 изображено устройство для индикации, в котором коллекторы вторых транзисторов б блоков выборки соединены с катодами первых развязывающих диодов 9. Устройство, изображенное на фиг.З содержит в блоках выборки по координате X компенсирующий элемент (диод) 12, подключенный анодом к коллекторам вторых транзисторов 6 блоков выборки, а катодом - к катодам первых развязывающих диодов 9, и в блоках выборки по координате У компенсирующий элемент (транзистор) 13, связанный с блоком 3 управления и включенный между анодами диодов 10 развязки и общей точкой устройства. Устройство, изображенное на фиг.4, включает в себя дополнительно источник 14 напряжения смешения и выполненный на транзисторе ключ 1Ь, связанный с блоком 3 управления и включенный между нсточником 14 напряжения смешения и компенсирующим элементом (транзистором).

Устройство работает следующим образом.

Импульсы от генератора4 поддерживгиощего напряжения через развязывающие диоды 9 и 10 поступают на электроды ГИП 1, причем однополярные импульсы генератора 4, поступающие на электроды X и У ГИП 1, сдвинуты по фазе на тс . Амплитуда этих импульсов выбирается недостаточной для вызывания разряда в ячейках ГИП 1, по достаточной для поддержания разряда в предварительно ионизованных ячейках. Фазовые соотношения импульсов поддержания разряда задаются блоком 3 управления.

Устройство, изображенное на фиг.1 позволяет осуществлять параллельное (построчное) зажигание всех ячеек выбранного электрода X с последующим селективным стиранием ячеек; находящихся на этом выбранном электроде ГИП по координате X.

Построчная запись ячеек выбранного электрода по координате X осуществляется в момент времени, когда на всех выходах генератора 4 поддерживающего напряжения присутствует нулевой потенциал, то есть потенциал общей it)4KH устройства, йлбор электрода осуществляется включением всех транзисторов 5 выборки по координате X, кроме выбранного с помощью блока 3 управления. Таким образом, все транзисторы 5, кроме одного, оказываются в проводящем состоянии, и импульс записи, формируемый ключом (транзистором) 11 от источника 2, подается только на выбранный электрод.

Амплитуда импульса записи достаточна для ионизации ячеек выбранного электрода. Селективное стирание ячеек выбранного электрода по координате X происходит при нулевом потенцийЛе выходов генератора поддерживающего напряжения, подключенных к диодам 9 и 10 по координате X, и при высоком потенциале на выходах генератора 4, подключенных к дисщам 9 и 10 по координате У. Блок 3 управления приводит в проводящее состояние все транзисторы 5 (кроме выбранного) по координате X и один выб:ранный транзистор 5 по координате У. При этом все транзисторы 6 по координате У, кроме одного, находятся в проводящем состоянии и на всех невыбранных электродёос по координате У поддерживается высокий потенциал, обеспечиваемый ключом 11 от источника 2 через травзястары б, нахадясоиеся в проводящем состоянии.

Таким образом, высокий потенциал на выбранном электроде по координате X и нулевой потенциал на электроде по координате У при определенной фаэировке импульсов генератора 4 поддерживающего напряжения обеспечивают селективное стирание ячейки, находящейся на пересечении выбранных электродов по координатам X и У. Осуществляя различные комбинации из включенных транзисторов 5 по коорOдинате У, при записи всех ячеек электрода по координате X и селективном стирании выбранной группы ячеек того же электрода можно селективно адресовать каждую из ячеек (или группу

5 ячеек) ГИП.

Устройство, изображенное на фиг.2, работает аналогичным образом.

Соединение катодов диодов 9 с коллекторами транзисторов 6 блоков выборки фиксирует потенциал эмитте0ра транзистора 6 к потенциалу коллектора при отрицательных перепадах поддерживающего напряжения, тем самым повышается надежность работы транзистора 6.

5

Кроме того, уменьшается количество внешних выводов от комбинации элементов 5-10 устройства, что более предпочтительно при интегральном исполнении этой комбинации элементов.

0

Транзистор 6 блока выборки по координате X, обеспечивающий подачу импульсов записи и стирания, формируемых транзистором 11 от источника 2, должен обеспечить ток, протекаю5щий при ионизацин ячеек ГИП, а также обеспечивать протекание емкостной составляющей тока, поскольку ГИП яв- ляется емкостной нагрузкой для цепей выборки и генератора поддерживающе0го напряжения.

К емкости выбранного электрода, на который нагружен транзистор 6, прибавляется емкость всех невыбранныж электродов ГИП, подключенная к транзистору 6 через диод 9 и емкости

5 обратно смещенных р-п переходов диодов 9 всех невыбранных электродов по координате X. По другой координате аналогичной емкостной нагрузкой для выбранного транзистора 5 являют0ся емкости всех невыбранных электродов по координате У, подключённых к транзистору 5 через днод 10 и емкости обратносмещенных р-п переходов развязываюишх диодов 10 невыбSранных электродов.

Дпя обеспечения Heo6xoxiHNUx временных параметров импульсов записн и стирания необхошсмо увеличивать максимсшьный ток транзисюров 5 и б, то есть увеличивать мощность при записи и стирании, которая приходится на блоки выборки.

Введение компенснрутцих элемеитов (диода) 12 и транзистора 13 (фиг.3) Обеспечивает заряд всех емкостей-нв

выбранных электродов ГИП и емкостей обратносмещенных р -п переходов диодов 9 и 10 не через транзисторы 5 и б блоков выборки, а через компенсирующий элемент 13 по координате У и через ключ 11 и диод 12 по координате X. Это позволяет снизить мощность, потребляемую цепями выборки, и тем самым повысить плотность упаковки цепей выборки при интегральном исполнении.

Устройство, приведенное на фиг.4, позволяет селективно зажигать выбранные ячейки без применения импульсов стирания. Это осуществляется с .помощью дополнительного импульса поддержания разряда, формирующего дополнительным ключом 15 от источник 14 напряжения смешения, который вырабатывается между основными импульсами генератора 4 поддержиЕэиощего напряжения. Этот дополнительный импульс поддержания разряда разделяет моменты времени, по фазе соответствующие моментам записи и стирания, и поэтому становится возможным осуществить селективную запись ячеек таким же образом, как и осуществлялось селективное стирание в устройствах, изображенных на фиг. 1-3.

В предлагаемом устройстве значения фронтов нарастания и спада импульсов записи и стирания составляют величины не более 0,5 мне, что позволит использовать устройство на ГИП с большой (до 10) информационной емкостью.

Временные характеристики импульсо записи и стирания позволяют обеспечить оптимальные динамические характеристики ГИП (с уменьшением длительности импульса стирания увеличивается динамический диапазон режима работы ГИП) .

Перекрестные помехи на неадресованных электродах ГИП сведены к минимуму, так как напряжения на этих электродах в моменты записи или стирания фиксируются к исходному напряжению посредством транзисторов выборки .

Привязка блока управления по обеим координатам к нулевому потенциалу устройства позволяет снизить влияние высоковольтных цепей выборки на блок управления.

Наличие транзисторов одного типа проводимости в цепях выборки облегчает интегральное исполнение этих цепей.

Малое внутреннее сопротивление открытых транзисторов цепей выборки при управлении обеспечивает малую мощность, рассеиваемую в цепях выборки, что позволяет увеличить плотность упаковки таких схем в кристалле при интегральном использовании цепей выборки.

Наличие на каждом электроде ГИП активного элемента, управляемого независимо от других, создает возможность параллельной записи информации ГИП.

Достоинством предлагаемого устройства является отсутствие гальванической развязки и резистивных цепей изоляции цепей выборки от блока управления.

Формула изобретения

X и У, которые состоят из транзисторов, ограничительных и развязывающих диодов и резистсров, причем эмитеры первых транзисторов соединены с соответствующими шинами газоразрядной индикаторной панели, анодами первых развязывающих диодов и анодами ограничительных диодов, катоды которых соединены с коллекторами вторых и базами первых транзисторов которые через резисторы соединены с коллекторами первых транзисторов, базы вторых транзисторов соединены с выходами блока управления, отлчающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства, в блоки выборки по координатам X и У введены вторые развязывающие диоды, аноды которых соединены с одним выходом генератора поддерживающего напряжения, а катоды - с анодами первых развязывающих диодов, катоды которых соединены с другим выходом генератора поддерживающего напряжения, выходы эг шттеров вторых транзисторов соединены с шиной нулевого потенциала, а коллекторы первых транзисторов соединены с выходами ключей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

ri

1- t +

r

t: 4- ч- 4- +

I- . + -t- 4и

tl