Устройство для управления газоразрядной индикаторной панелью

(МХ 94 АЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 0 09 0 3/00 ИЗОБРЕТЕН ОПИСА СИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.КА ский дныхе ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЙОМИТЕТ СССР 00 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(56) 1. Патент СЮА 93852609,кл.315кл, 315-169 ТУ, 1974.2. Авторское свидетельство СССРВ 629543, кл, С 06 К 15/18, 1975(54)(57) УСТРОЙСТВО ЦЛЯ УПРАВЛЕНИЯ.ГАЗОРАЗРЯДНОЙ ИНДИКАТОРНОЙ ПАНЕЛЬЮсодержащее две группы разрядныхтранзисторов, базы которых подключны к шинам синхронизации, а эмиттер к шине нулевого потенциала, а зарядный ключ, база которого соединена содной иэ шин синхронизации, коллектор - с положительной шиной питания,а эмиттер - с катодами зарядных диодов, аноды которых подключены к соответствующим координатным шинам газоразрядной индикаторной панели, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью упрощения устройства и снижения потребляемой мощности, оно содержит группу разрядных диодов, анодыкоторых подключены к соответствующимкоординатным шинам газоразряднойиндикаторной панели, а-катоды - кколлекторам соответствующих разрятранзисторов первой и второй группИзобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах отображения инФормации, содержащий газоразрядные индикаторные панели переменного тока.Известно устройство для управления газоразрядной индикаторной па нелью (ГИП), содержащее дешиФратор сигналов для горизонтальных электродов, две группы электронных ключей, О . Источник управляющего напряжения, развязывающие и разрядные диоды, суммирующие резисторы, ГИП и соответству- ющиЕ связи Г 13.Недостатком известного устРОйСтва является высокая потребляемая мощность за счет протекания токов через суюярующие и ключевые элементы, ко.- личество которых пропорциоиальйо числу электродов ГИП. 20Наиболее блиэкии к изобретению по технической сущности и достигаемому эФФекту является устройство для управления ГИП, содержащее две группы ключевых элементов, дополнитель ный ключевой элемент, источники управляющего и нсщдержйвающего напряжений, блок логических элементов,суммирующие элементы, раэвязывающие диоды, две группы разржрщх диодов ГИП ;щ и соответствующие связи 2 З.К недостаткам устройства относится наличае дополнительного ключевого элемента, обеспечивающего разряд суммирующих конденсаторов после окончания действия управляющего импульса, на этом ключевом элементе выделяется значительная мощность и поэтому необходим теплоотвод. Применение конденсаторов вместо резисторов не решает проблему снижения иотреблие- фф мой мощности, так как величина емкости ОУммирующйх элементов и рабочая частота управления ГИП не могут пронзвольно уменьшаться. Частота управления в пределе совпадает с частотой 45 напрйження поддержки, которая для современных ГИП равна 30-100 кГц, а Величина емкости должна на 1-2 поряд" ка превиаать емкость электродов ГИН, которая составляет 5-8 пф При этих 56 условиях (С200 пф, у 5, кГц) емкостное сопротивление суммирующего элемента порядка 15 кОм, что лишь в 2-3 раза отличается от номинала ранее .используемых суммирующих резисторов. у Следовательно, значительного сокращения мощности не, получается.Наличие неполярного источникауправляющего напряжения (50-100 В)аомимО общего усложения и увеличения бОгабаритных размеров устройства, такжеприводит к непроизводительным йотеряммощности, так,как КПД современныхисточников электропитания составляет50-70, источник поддерживающего на пряжения Формирует трехуровневыеимпульсы, и применение такого методауправления ГИП требует наличия дополннтельного источника постоянного напряжения (для Формирования промежуточного уровня) и затрат определенной мощности.Пелью изобретения является уменьшение потребляемой мощности,Поставленная цель достигается тем,что устройство для управления газоразрядной индикаторной панелью, содержащее две группы разрядных транзисторов, базы которых подключены к шинам синхронизации, а эмиттеры - к шине нулевого потенциала, и зарядный ключ, база которого соединена с одной из шин синхронизации,коллектор - с положительной шивой питания, а эмиттерс катодами зарядных диодов, анодыкоторых подключены к соответствующим координатным шинам газоразрядной индикаторной панели, содержит группу разрядных диодов, аноды которых подключены к соответствующим координатным шинам газораэрядной индикаторной панели, а катоды - к коллекторам соответствующих разрядных транзисторов первой и второй групп,На Фиг. 1 представлена принципиальная схема Устройства; на Фиг. 2 - временная диаграмма.устройство содержит первую группуразрядных транзисторов 1, вторую группу разрядных транзисторов 2, зарядный ключ 3, зарядные диоды 4, коордииатйые шины гаэоразрядной индикаторной панели.5, шина нулевого потенциала б, положительная шина питания 7, шивн синхронизации 8, группу разрядных ДИОДОВ 9Устройство работает следующим образомаиа вход зарядного ключа 3 (Фнг.1) иэ блока управления по шинам синхронизации 6 поступают "зарядные" син-. хронизйр 9 ющие импульсы ("ь =1-2 мкс) с частотой 50 кГц и Отпирают его иа время своей деятельности. Этого времени достаточно, чтобы произвести заряд всех межэлектродных С емкостей ГИН до величины выходного наприжения иаточиика питания, Потенциалзаряженных межэлекъродиых емкостей сохраняетоа до наступления "разрядных" синхроаиэирующих импульсов на группу разрядных транзисторов 1.Работая по принципу "заряд-разрядф С ГИО указанные транзисторы Формируют импульсы поддерживающего напряжения(,(Фиг. 2 о,б) в режиме поддержки,В режиме управления (записи н стирания) первые и вторые группыразрядных транзисторов 1 и 2 совместно с разрядными диодами 9 образуют матричный высоковольтный дешиФратор,1029221 3с помощью которого на выбранныхэлектродах ГИП формируются импульсы,выэЫвакицие поджиг или гашение выбранных ячеек. Управление (запись илистирание)достигается путем расширения импульсов поддерживаккцего напряжения за счет более позднего отпирания выбранных траваМеторов из числа 1 . 1 и 2 по сравнению со всеми другиминевыбранными ключами.В устройстве по агавой из координат 10(например х) форевруют дэа импульсаподдерживающего вавряжеиия в пределаходного такта (фаг. 2 ). Между первым и вторьцц импульсами поддерживающего напряжения, Формируемых по коор динате Х, вводят паузы, достаточныедля Формирования импульсов поддерживающего напряжения и импульсов записи по коордийате Т.Процессы происхсщящие при записи 20и стирании информации.В режиме записи первые импульсыподдерживакццего напряжения ва выб, ранных электродах координаты Х расширяют до момента среза импульсовзаписи, Формируемых по координате У,в режиме стирания вторые импульсыподдерживающего напряжения расширяютдо момента среза .импульсов стирания, формируемых по координате х, Им-З 0 пульсы поддерживающего напряженияФормируются метадом фзаряд-разряд"межэлементных емкостей ячеек ГИП.ц момент С межэлеметные емкостиячеек С панели заряжаются до уровня выходного напряжения источника .питания - происходит формированиеФронта импульса поддерживающего напряжения на всех шинах координаты Х.Момент разряда С и соответственно , длительность импульсов поддерживающего напряжения,формируемых по координате Х,зависит от режима работы ГИП.В режиме поддержки (отображения) . все без исключения межэлементныеемкости разряжаются в момент с, про исходит Формирование среза импульсовподдерживающего напряжения. длительность импульсов поддерживающего напряженияравна при этом временному .отрезку с = с - с 50В режиме записимежэлементныеемкости, относящиеся к невыбраннымшинам (ВВШ), разряжаются до нулевого уровня в момент времени с и навыбранных шинах формируются импуль . сы поддерживающего напряжения длительностью с . ячейки, относящиесяк выбранной шине, остаются под напряжением Е в течение интервалавремени с 1- с и разряжаются до нулевого уровня лишь в момент времени сЭтим. обеспечивается формирование навыбранной шиве координаты Х в интервале управления.с-с широкого импульса с амплитудой равной 5(110 В),Одновременно с формированием им- . пульса по координате Х к электродаМ координаты Т прикладывается управляющий импульс. Амплитуду этого импульса выбирают такой, чтобы разность потенциалов между выбранными электродами превьааала уровень зажигания ячеек ГИП (порядка 150 В), Ре- зультирующее напряжение между электродами выбранной ячейки представлено иа Фиг. 2 д, а у невыбранной - ва фвг. 2 е, После возникновения пробоя газа в выбранной ячейке на диэлектрических слоях ГИП создается стеночный заряд, изменение которого показано пунктирной линией на фиг.2 После однократного пробоя газового промежутка и создания стеночного заряда выбранная ячейка продолжает переключаться самостоятельно, что объясняется принципом работы ГИП пе ременного токаВ режиме записи в процессе Формирования результирующего импульса записи участвует первый импульс поддерживающего напряжения, расширяемый на выбранном электроде координаты Х до момента среза импульса записи, формируемого по координате Т.В режиме стирания в процессе формирования результирующего стирающего импульса участвует второй импульс поддерживающего напряжения, расширяемый на выбранном электроде коордиваты Х до момента среза импульса стирания, формируемого по координате у. К выбранной ячейке ГИП прикладывается разность потенциалов импульсов, которая представлена на временной диаграмме Фнг. 2 (режим стирания) в виде двух разнополярных импульсов. Импульс, имеющий достаточно малую длительность (С 1 мкс), срывает процесс перезаряда ячейки, как показано на диаграмме Фиг. 2 , перехо-. дом стеночного напряжения к нулевому уровню (стеночное напряжение показано пунктирной линией).Таким образом устройство выполняет ту же функцию-запись или гашение, любой ячейки ГИП, но при этом по координате Х отсутствуют специальные схемы для Формирования управляющих импульсов, а процесс записи и стирания достигается путем изменения длительности импульсов поддерживающего напряжения.Это отличие позволило исключить из устройства источник управляющего напряжения и упростить генератор поддерживающего напряжения, оставив там лишь один зарядный ключ 3 н один источник постоянного напряжения.Если базовый объект выполнить ва основе ГИП, имеющей 128 х 128 электродов, то в его составе будут два источника постоянного напряжения Ц 1= 50 В1029221 и Р щ 80 В. Первый источник 0 обеспечивает получение управляющих сигналов, а второй 0 промежуточный уро .,вень поддерживающего напряжения.Мощность, потребляемая первым источникоМ ат бортовой сети( п) 0,Р 13 йШ МЯемсгде а=128 - число электродов ГИП;4 щ 10 - скважность импульсов .управления;9 =0,6 - КПД преобразователя ивыпрямителя напряжения;к Р 1 кОм сопротивление суммирующего элемента. 15При этих значениях мощность Р Весь индикатор на ГИП, имеющий,например, .128 х 128 электродов, потребляет ,от бортовой сети 20 Вт (экспериментальные данные) и исключение изего состава двух источников напряжения 0 и 0 позволит сократить потреб"ление на 7 Вт, что составляет 34,5от общей мощности, КрОээе тогоуисключение этих источников напряженияупрощает устройство, сокращает егогабаритные размеры, повышает надежность аппаратуры и снижает требования к стабильности напряжения источника.Расчетные цифры потребляемыхмощностей Р, и Р совпадают с экспериментальными данными, полученными намакетном образце индикатора. авэу Ражие Вт 2 ОМощностьпотребляемая вторым ИС.точником от буровой сети,Уа.Р,ч 3) гк, 5 2 кД ВНИИПИ Заказ 4987749 ТИраж 488т еюеевВЕверееюаВ филиал ППП "Патент" г;Ужгород,ул.П