Устройство для отображения информации на газоразрядной индикаторной панели

(19) (11 903/0 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ющ(прототип). группы ичей перво2. Устч а ю щ етор содерненние геи дешифрася выхода Р 31и 10.М.Гусев.8.8)свидетельство СССР0 3/28, 1976.идетельство СССР0 3/04, 1977 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ,ОТОБРАЖЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ НА ГАЗОРАЗРЯДНОЙ ИНДИКАТОРНОЙ ПАНЕЛИ, содержащее первую . группу кличей,информационнне входы которых являются входами устройства, а выходы подключены к первым входам соответствующих делителей напряжения, выходы которых соединены с соответствующими шинами газоразрядной индикаторной панели по одной из координат, шины гаэоразрядной индикаторной панели по другой координате подключены к выходам соответствующих ключей второй группы, информационные входы которых соединены с соответствующими выходами синхронизатора, о т л и- ч а ю щ е е с я тем, что, с целью по" .вышения надежности устройства путем стабилизации возникновения разряда в индикаторной ячейке, оно содержит ограничители напряжения, выходы которых подключены к вторым входам соответствующих делителей напряжения, и Формирователь импульсов тока, первый и второй входы .которого соединены с соответствующими выходами синхронизатора, третий вход - с шиной ну.левого .потенциала, а первый, второй и третий выходы - с первым л вторым управлявшими входами кличей второй с управляющими входами клюй группы соответственно. ройство по п. 1, о т л ие с я тем, что синхронизажит последовательно соединератор импульсов, счетчик тор, выходы которого являют. ми синхронизатора. 3. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что формирователь импульсов тока содержит два переключателя, управляющие контакты которих являются соответственно первым и вторым входаии Формирователя, общий контакт первого переключателя соединен с .одной из обкладок первого 3 конденсатора, вторая обкладка которого подключена к аноду первого диода и является третьим выходом формирователя, общий контакт, второго переключателя является вторым выходом Формирователя и соединен с одной иэ обкладок второго конденсатора, другая обкладка которого подключена к катоду вто- . рого диода и является первым выходом Формирователя, анод второго.диода сое-; динен с положительной шиной питания и с первыми выводами переменных резисторов, второй вывод одного из резисторов подключен к размыкающему контакту первого переключателя, а второй вывод другого резистора - к замыкающему контакту второго переключателя, размыкающий контакт второго переключателя соединен с замыкающим .контактом первого переключателя, третьими выводами переменных резисторов, катодом первого диода, отрицательной шиной питания и является третьим входом формирователя.Цель изобретения - повышение надежности устройства, путем стабилизации возникновения разряда в индикаторной ячейке.Поставленная цель достигается тем, что устройство для отображения информации на газоразрядной индикаторной панели, содержащее первую группу ключей, информационные входы которых являются входами устройства, а выходы подключены к первым входам соответствующих делителей напряжения, выходы которых соединены с соответствующими шинами газоразрядной индикаторной панели на одной из координат, шины газоразрядной индикаторной панели по другой координате подключены к выходам соответствующих ключей второй группы, информационные входы которых соединены с соответствующими выходами синхронизатора, содержит ограничители напряжения, выходи которых подключены к вторым входам соответствующих делителей напряжения, и формирователь импульсов тока, первый и второй входы которого соединены с соответствующими выходами синхронизатора, третий вход - с шиной нулевого потенциала, а первый, вто" рой и третий выходы - с первым и вторым управляющими входами ключей второй группы и с управляющими входами ключей первой группы соответственно Синхронизатор содержит последовательно соединенные генератор импульсов, счетчик и дешифратор, выходы которого являются выходами синхронизатора.Формирователь импульсов тока содержит два переключателя, управляющие контакты которых являются соответственно первым и вторым вхОдами формирователя, общий контакт первого Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, а именнок устройствам отображения информации,выполненным на базе газораэрядных .приборов,Известно устройство для отображения информации на гаэоразрядной индикаторной панели, содержащее газоразрядную индикаторную панель, сканирующие анодные и катодные ключи, общийтокоограничивающий резистор, ключ 10записи, блоки развертки и дополнительные резисторы катодного смешения 13.Недостатком данного устройства является малое быстродействие устройства, обусловленное последовательным 15перебором всех ячеек на Фиксированной частоте.,Вследствие того, чтоячейки газоразрядной индикаторнойпанели постоянного тока не обладаютсвойством памяти, объем отображаемой информации на подобном устройстве мал, так как для получения достаточной яркости изображения его необходимо регенерировать с определеннойчастотой. Для существующих панелейэта частота регенерации довольно высока, и нижняя граница этой частотылежит в пределах 400-500 Гц. Учитывая, что для воспроизведения одногоэлемента на существующих панелях необходимо минимальное время 120-251 33010 с, то максимальный объем отоб-ражаемой информации для описанногоустройства не превышает 100 элементов. Для воспроизведения текстовойинформации, содержащей 1000 символов, 35необходимо возбуждать 15-17 тыс. индикаторных ячеек панели.Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности, является устройство .для отображения информации 4 Она гаэоразрядной индикаторной панели,содержащее газораэрядную индикаторную панель постоянного тока, индикаторные ячейки которой образованы вузлах пересечений анодных и катодных электродов, селективные анодныеи сканирующие катодные ключи, последовательно соединенные токоограничивающие резисторы и диоды, подключенные к каждому анодному электроду ишине питания, конденсаторыиндивиду 50ального возбуждения индикаторных ячеек, включенные между анодным электродом и селективным анодным ключом,синхронизатор и источник питания постоянного тока 2 3.Недостатком известного устройства является низкая надежность,обусловленная избыточностью оборудования. На каждый электрод приходитсячетыре радиокомпонента: два токоограОМичивающих резистора, диод и конденсатор. Недостаточная надежность обусловлена и нестабильностью заряда конденсатора индивидуального возбуждения ячеек из-за значительногоу колебания величины этого заряда,которая зависит от падения напряжения на токоограничивающем резисторе.При возбуждении выбранной индикаторной ячейки заряд конденсатора уменьшается на величину Ьй . Эта величинаопределяется величиной. второго токоограничивающего резистора возбуждения разряда и временем протекания,разрядного тока, которое зависит отверотяности пробоя газового промежутка, Восполнение этого заряда,осуществляется в одном случае в периодпротекания разрядного тока черезпервый токоограничивающий резистор,а в другом случае при отсутствии та.кого тока. Все это приводит к значительным разбросам в величине импульса поджига, что существенно влияет нанадежность возникновения разряда виндикаторной ячейке. Все это обуславливает недостаточную надежность работы известного устройства.переключателя соединен с одной из фиг. 2 а, б, в . В этот же моментобкладок первого конденсатора, вторая времени по запросу синхронизатора 5обкладка которого подключена к аноду от внешнего устройства на информациервого диода и является третьим выхо- онные входа селективных ключей 2 -2ом формирователя, общий контакт вто-, поступает информация согласно временрого переключателя является вторым 5 ным диаграммам, показанным на фиг.2 к,выходом Формирователя и соединен н, Л для и тактов сканирования. Дляс одной из обкладок второго конден- определенности показано,.что на селективные ключи 2 и 2 поступают кодыподключена к катоду второго диода иявляется первым выходом формировате на селективный ключ 2 - код 02ля, анод второго диода соединен с В первый такт сканирования сканируюположительной шиной питания и с пер-. щнй ключ ЗА коммутирует в моментвыми выводами переменных резисторов, Рвремени 1 - с на выход ключа потен-1 3второй вывод одного из резисторов , циал, присутствующий на первом управподключен к размыкающему контакту пермыкающему контакту пер 15 ляющем входе, т.е. анодный электродвого переключателя, а второй. вывод панели подключается с помощью этогодругого резистора - к замыкающемуст а - к замыкающему ключа к первому выходу формирователяконтакту. второго переключателя, раз- импульсов тока б, а остальные электмыкающий контакт второго переключаны к второму выходу. Формирователятеля соединен с эамыкакщим контактом 20 "ы к второмУ вы ду. Фор Рпе вого пе еключателя, третьими выво- через не выбранные сканирующие ключи.дами переменных резисторов, катодом При записипервого диода, отрицательно шино газораэрядной индикаторной- панели 12 -2. выбо очнопитания и является третьим входом селективные ключи - . выборочноформирователя. замыкаются, в результате чего катодца фиг. 1 представлена функциональ" ные электроды панели подключаются кная схема устрОйства; на Фиг.Ой ; на Фиг. 2 - тРетьему выходу Формирователя б имва на фиг. 3 - принципиальная схемар нципиальная схема Таким образом, к индикаторным ,ячейкам, в которые производится зао ми ователя импульсов тока.пись ф 1 ф, прикладывается напряжение,Устройство для отображения инфор- письмации на газоразрядной индикаторномации на г р р д й ндик торной равное разности потенциалов, присутствующих на первом и третьем выходахпанели содержит газоразрядную индикаторную панель 1, первую группу клю- Формирователя б, а к не выбраннымячейкам прикладывается разность почей 2 вторую группу ключей 3, дели 35 тенциалов, присутствующая на первомтели 4 напряжения, синхронизатор 5,мирователь б импульсов тока, огра- и втором выходах формирователя. Этацичители 7 напряжения, первый пере-, же разность потенциалов устанавлива"ется между выбранным и не выбраннымключатель 8, второй переключатель 9,сканирующим анодными электродами. Припе вый конденсатор 10, второй конден 40 достаточной величине пробивного напато 11 первый диод 12, второйиод 13 переменные резисторы 14. Р ж,яжения в выбранной индикаторной ячейет сле ю им ке происходит разряд и через нее поУстройство работает следующимтечет ток, в результате чего на токообразом.нии ключи пе - ограничивающих резисторах делителей4 адвой .группы (селективные) 2 разамкну напРяжения иного к индикаторной ячейке напряжеты т.е. одот упрляю и , О видцо что выделяемая ца этихгего входа а на информационном вхотен иал соответ- токоаграничивающих резисторах мощность бесполезно теряется, и величиствующи .коду нулий .ко н ля, Все ключи второйна этих потерь тем больше, чем больгруппы сканирующие 3 находятся 50 ок, протекающий через индикаторвыключенном состоянии, т.е. ца ихвыходах установлен потенциал, присутствующий на втором управлякщеминдикаторной ячейке, снимается ивходе этих ключей. На инфР ток пробоя уменьшается, при этом токвходах сканирующих ключей присут 55 свечения может быть усилен эа счетвует потенциал, соответствующий коду свечсоздания низкоомно цепомной епи протеканияцуляф а поцл на первом ур яю а р ричиель 7 напряжециящем входе изменяется в соответствииЕсли в качестве ограничителя 7 напряс временной диаграммойу показанной . Жения использовать диоду то току прона фиг. 2 %, В момент времени. на 60 текающий через индикаторную ячейкуУпервом и втором выходах формнроватегц лам п в момент времени 1 3 уе ени 1 - 1 когда селекля б импульсов тока по сигналам Уп. - к чи 2 размыкаются, замыка-.на пе вый и тивные ключравления, поступающим на п Р ется через первый токоограничивающийвторой входы от синхронизатора 5, ге-гласно в е-. Резистор делителя,теля диод ограничите- Ременной диаграмме, показанной на 65 ля и второ выхВ это время к индикаторной ячейке приложено напряжение источника постоянного тока, величина которого выбира ется на 10-15 выше падения напряжения на индикаторной ячейке в режи ме протекания разрядного тока. Очевидно, что побочные энергетические потери в этом случае. не превышают 10-15, а ток,протекающий. через индикаторную ячейку, определяется величиной первого токоограничивающего 0 резиСтора делителя 4 напряжения. После завершения цикла в момент времени 1 сканирующий ключ 3 выключается, и напряжение на анодном электрое панели падает до нуля. Разряд в 15озбужденных индикаторных ячейках . этого электрода прекращается,Интервалы времени 1 1 - возбуждения разряда; % 1 - горения; 1- выключения завйсят от параметров индикатор ных ячеек газоразрядной индикаторной панели 1 и величин токоограничивающих резисторов делителя 4 напряжения. В момент времени 1 по сигналу от синхронизатора 5 включается второй сканирующий ключ.З и рабочий цикл повторяется аналогично описанному. После опроса ь -го сканирующего ключа 3 весь цикл по возбуждению индикаторных ячеек газоразрядной 30 индикаторной панели 1 повторяется заново, начиная с первого сканирующего ключа. При использовании в качест; ве ограничителя 7 напряжения резистора временные интервалы включения и горения совмещаются, а величина второго токоограничивающего резистора делителя 4 напряжения может составлять доли ом. Бесполезные энергетические потери в этом случае составляют 60-100 на каждую возбужденную 40 индикаторную ячейку.Выбор уровней перенапряжений дЕ 4 и ьЕ Яиг. 21 диктуется конструктивными особенностями самих газоразрядных индикаторных панелей постоянного 45 тока, Для обеспечения надежного и быстрого включения индикаторных ячеек при максимально допустимой скважности сканирования электродов к индикаторной ячейке необходимо, приложить 5 п напряжение, равное 2.0 горения. Такое значительное перенапряжение вследствие недостаточной изоляциииндикаторных ячеек может вызвать паразитный пробой между соседними анодными электродами. Для исключенияэтого явления на невыбранные электроды прикладывается напряжение смещения, уменьшающее разность потенциалов до 1-15)0 горения, следовательно .величина ,Е 1 лежит в пределах0-О горения. Величина ЬЕ 2 выбирает"ся из условия создания на воздуждаемой индикаторной ячейке достаточногоуровня перенапряжения с одной стороны и исключения ложных зажиганий отневыбранных анодных электродов, т.е.ь Е 2 ( 1, 5 О горения. В предлагаемом устройстве уменьшено количество элементов на 25, приходящейся на каждый селективный ключ, и улучшены условия возбуждения индикаторных ячеек за счет постоянства уровня прикладываемого к индикаторной ячейке напряжения. Для индикаторного устройства, содержащего 512 512 индикаторных ячеек при сканировании по 64 электродам, общее количество селективных ключей 2 составит 4096 и, следовательно, общее количество элементов уменьшается на 4096 при .использовании в качестве ограничителя напряжения диода и сохранении общей потребляемой мощности или уменьшение общего числа элементов на 8192 единицы при использовании в качестве граничителя напряжения резистора с дновременным двукратным увеличением потребляемой мощности. При использовании газоразрядной индикаторной панели с индикаторной ячейкой, потреблякщей 0,4 Вт, в предлагаемом устройстве, работающем в знаковом режиме при отображении 2000 символов, общий перерасход мощности по сравне- нию с известным устройством составляет 100-110 Вт. Общий суточный перерасход энергии составит 2,4-2,5 кВт ч. При использовании этого же устройства в телевизионном режиме общий суточный перерасход энергии составляет около 20 кВт/ч, что говорит о недопустимости использования резистора в качестве ограничителя 7 напряжения для устройства подобного класса.Зака филиал ЛПЛ "Патент", г.ужгород, ул.Проектн 90/36 Тираж 44 ВНИИПИ Государств по делам иэобре 113035, Москва, Ж нногоений5, Ра омиотк ска Подписноета СССРтийнаб., д. 4/5