Элемент индикации

 

ЭЛЕМЕНТ ИНДИКАЦИИ, содержащий шину питания, два встречно включенных фотодиода, анод первого из которых подключен к управляющей шине, и светодиод, оптически связан-, ный с фотодиодами и включенный между горизонтальной и вертикальной координатными тинами соответственно, отличающийся теМ| что, с целью уменьшения потребления и повышения помехоустойчивости, в него введены жидкокристаллический аатвор , подключенный к шине питания и аноду второго фотодиода, и последовательно соединенные нагрузочный резистор, первый вывод которого подключен к аноду второго фотодиода и лямбда-диоду, второй вывод которого подключен к шине нулевого потенциала , второй вывод нагрузочного резистора подключен к шине питания.

СО1ОЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

0% (11) G 09 G 3/14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И QTHPblTMA

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ !,3., .;,- 13 н авторскому свидетельству (2l) 3516?l5/18-24 (22) 26.11,82 (46) 23.09.84. Бюл. 11 35 (72) Ю.Р,Носов,. В.П.Кожемяко, В.Г.Красиленко, Л.И.Тимченко и В.П.Гель (71) Винницкий политехнический институт (53) 681.327(088.8) (56) 1. Патент США 11 3940756, кл. G 09 G 3/14, 1976.

2. Иванов Е.Л. Бистабильные фоторезистивные оптроны, M., "Энергия", 1976, с.50-51.

3. Автооское свидетельство СССР

Ф 811322, кл. G 09 G 3/14, 1980 (прототип). (54)(57) ЭЛЕМЕНТ ИНДИКАЦИИ, содержащий шину питания, два встречно включенных фотодиода, анод первого из которых подключен к управляющей шине, и светодиод, оптически связан-, ный с фотодиодами и включенный между: горизонтальной и вертикальной координатными шинами соответственно, отличающийся тем что, с целью уменьшения потребления и повышения помехоустойчивости, в него введены жидкокристаллический затвор, подключенный к шине питания и аноду второго фотодиода, и последовательно соединенные нагрузочный . резистор, первый вывод которого подключен к аноду второго фотодиода и лямбда-диоду, второй вывод которо- Я

ro подключен к шине нулевого потенциала, второй вывод нагрузочного резистора подключен к шине питания.

11 I 5089

Изобретение относится к информаци-. онной технике и может быть использовано при построении устройств отображения информации, Известен элемент индикации, содер- 5 жащий светодиоды и транзистор fl) .

Однако наличие электрических связей между питающими и управляющими цепями снижает помехоустойчивость элемента; кроме того, он имеет слож- 10 ную конструкцию; на каждый светодиод необходимо IO элементов управления(4 транзистора и 6 резисторов) .

Известен также элемент индикации, содержащий шину питания, два свето- 15 диода, три фотодиода и транзистор, причем электроды первого светодиода, оптически связанного с первым и вторым фотодиодами, подключены к горизонтальной и вертикальной координат- 20 ным шинам соответственно f2(.

Недостатками этого элемента явля ются: неоднородность структуры, что ухудшает технологичность изготовления; большое количество вертикальных 25 управляющих шин при (числе элементов индикации в стороке, равной п -2 и шин), что усложняет индикатор, ухудшает технологичность его изготовления и увеличивает количество аппаратуры управления; наличие фоторезисторов, что снижает быстродействие элемента индикации; наличие ЭЛК, что требует высоких напряжений и снижает долговечность элемента; большая потребляемая мощность.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является элемент индикации, содержащий шину питания,. два светодиода, три фотодиода и транзистор, электроды первого светодиода, оптически связанного с первым и вторым фотодиодами, подключены к горизонтальной и вертикальной координатным шинам соответственно, причем катоды первого и второго фото-45 диодов соединены между собой, анод первого фотодиода соединен с управляющей шиной, а анод второго фотодиода, оптически связанного с вторым светодиодом, подключен к базе транзистора, а катод соединен с анодом второго светодиода и подключен к шине питания, катод второго светодиода соединен с коллектором транзистора, эмиттер которого подключен 55 к шине нулевого потенциала f3) .

Недостатками известного элемента индикации являются большая потребляемая мощность, обусловленная значительными токами светодиодов в режиме. излучения, недостаточные яркость и помехоустойчивость.

Цель изобретения — снижение потребляемой мощности и повышение помехоустойчивости.

Поставленная цель достигается тем, что в элемент индикации, содержащий шину питания, два встречно включенных фотодиода, анод первого из которых подключен к управляющей шине, и светодиод оптически связанный с фотодиодами и включенный между горизонтальной и вертикальной координатными шиками соответственно, дополнительно введены жидкокристалли. ческий затвор, подключенный к шине питания и аноду второго фотодиода, и последовательно соединенные нагрузочный резистор, первый вывод которого подключен к аноду второго фотодиода и лямда-диоду, второй вывод которого подключен к шине нулевого потенциала, второй вывод нагрузочного резистора подключен к шине питания.

На фиг. изображена функциональная схема элемента индикации; на фиг. 2 — типичная вольт-амперная характеристика лямбда-диода с нагрузочными прямыми О и о соответствующими двум нагрузочным резисторам.

Элемент содержит горизонтальную

1 и вертикальную 2 координатные шины, управляющую шину 3, шину 4 нуленулевого потенциала, светодиод 5, первый 6 и второй 7 фотодиоды, включенные встречно-последовательно, лямбда-диод 8, нагрузочный резистор

9, оптический жидкокристаллический затвор 10 и шину 11 питания.

Точки устойчивого состояния элемента индикации обозначены буквами и 8 (фиг. 21, а соответствующие этим состояниям напряжения на лямбдадиоде 0 и 11 -. Напряжение отсечки лямбда-диода обозначено ц О... °

Элемент индикации работает следующим образом.

При подаче напряжения питания Еп на шину II питания ячейка на лямбдадиоде 8, резисторе 9 и затворе 10 устанавливается в устойчивое состояние, соответствующее точке A если сопротивление резистора 9 выбрано таким, что нагрузочная прямая на вольт-амперной характеристике

1115089 лямбда-диода 8 соответствует прямой

9 . Напряжение питания E должно пит быть больше напряжения отсечки лямбда-диодов, которое составляет

2,5-12 В.и зависит от напряжения 5 отсечки полевых транзисторов, нз которых состоит лямбда-диод. Напряжение на лямбда-диоде 8 в точке4-0 4 примерно равно нулю, вследствие чего напряжение на оптическом жидко- 10 кристаллическом затворе 10 равно примерно напряжению питаниями, О>1

Если величинаЕ„ выбрана больше порогового напряжения для жидкокристаллического вещества, то затвор 10 будет непрозрачным для проходящего излучения (закрытым)благодаря известным эффектам в жидких кристаллах, т.е. элемент индикациИ не излучает, находится в невозбужденном состоянии. Если подключить управляющую шину 3 к шине 11 питания, то сопротивление резистора 9 оказывается зашунтированным сопротивлением фотодиодов 6 и 7, которое является большим при невозбужденном состоянии светодиода 5, а потому не влияет на состояние ячейки, которая находится в устойчивом состоянии в точке A . Управление элементом осуществляется по следующим шинам: управляющей 3, вертикальной координатной 2, горизонтальной координатной

1. При возбуждении соответствующими сигналами на шинах 1 и 2 светодиода ,5 сопротивление фотодиодов 6 и 7 падает, что приводит к тому, что ячейка на лямбда-диоде 8 переходит в другое устойчивое состояние, соот .ветствующее точке, вследствие

40 того, что наклон нагрузочнои прямои фиг. 2)начинает увеличиваться, ток через лямбда-диод 8 растет и рабочая точка движется вверх по вольтамерной характеристике, а потом скач" ком по нагрузочной прямой 6 перемещается из точки C в точку. 8 .,В этом устойчивом состоянии, которое сохраняется и при исчезновении светового импульса от светодиода 5 при возбуждении элемента индикации, так 50 как даже при наклоне нагрузочной прямой, соответствующем прямой с1 рабочая точка не может перейти из Я в A,напряжение на лямбда-диоде 8 ста" новится равным напряжению питания 85

UA= ö,.ÍàïÐÿæåíèå на затворе 10 умень" 4

4 шается до нуля, вследствие чего он становится прозрачным, т.е. перехо.— дит в. возбуждение состояние, которое может храниться сколько угодно долго.

Для переключения элемента в невозбужденное состояние следует подать на управляющую шину 3 отрицательный потенциал, что приведет к тому, что при возбужденном светодиоде 5 вследствие низкого сопротивления фотодиодов 6 и 7 напряжение на лямбда-диоде 8 уменьшится. Если QAQ уменьшится хотя бы до напряжения отсечки 11, то произойдет переклюотс чение элемента индикации в исходное невозбужденное состояние, т.е. Рабочая точка перейдет в Р и при этом затвор 10 закроется °

Таким образом, возбуждение и гашение элементов индикации осуществляется, как и в известном устройстве по одним и тем же шинам управления.

Режим работы элементов индикации задается по управляющей шине 3.

Ввиду того, что ток через лямбда" диод в точке А очень незначителен, а в точке 8 вообще практически равен нулю, ток через жидкокристаллический затвор очень мал, то этим самым доказано уменьшение потребляемой мощности.

Кроме того, допустимый уровень помех для лямбда-диодов выше уровня помех транзистора, поэтому значительно повышается помехоустойчивость элемента индикации.

Предлагаемый элемент индикации может работать на любом цвете проходящего излучения от подсвечивающего источника, яркость проходя-." щего излучения легко менять, меняя в широких диапазонах яркость подсвечивающего источника излучения.

Такой элемент индикации обладает высокой контрастностью и не имеет ограничений по габаритам апертуры светящейся точки, которые могут достигать нескольких сантиметров и в то же время быть очень незначительными, что позволяет достичь разрешения 5-10 мм". Преимущество предлагаемого элемента состоит и в том, что он может хранить возбужденное состояние без индикации, без излучения, для этого выключается источник под.светки индикаторов.

1115089

Vga +Еаав фма2

Составитель Л.Семина

Редактор Е.Папп Техред Т.Маточка Корректор В.Гирняк

Заказ 6776/37 Тираж 446 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по. делам изобретений и открытий

ll3035 Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4