Устройство для управления газоразрядной индикаторной панелью

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51)М, Кл, 0 09 6 3(00 Геаудлрстееней камнтет СССР но делам нзабретеннй н аткрытнй(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ГАЗОРАЗРЯДБОЙ ИНДИКАТОРНОЙ ПАНЕЛЬЮ3Изобретение относится к технической физике и автоматике и может быть применено в инцикаторах на газоразряцных индикаторных панелях переменного тока, например, при отображении знакографической информации.Устройство предназначено цля всспроизвецения знакографической информации при последовательной записи элементов изображения на экран индикатора. В газоразряцных инцикаторных панелях (ГИП) переменного тока основным фактором снижающим скорость и надежность записи информации, является сдут 5 чайное эапазцывание зажигания разряца в ячейке, характеризуемое статистическим временем запазцывания. Запазцьтвание вызвано тем, что цля возникновения разряца при приложении импульса поджи- то га необходим хотя бы один электрон в газовом промежутке, способный вызватьлавину, а моменты их появления случайны 2Статистическое время запаздывания зажигания разряца в ячейке тем меньше, ям больше горящих ячеек ее окружают и чем меньше времени прошло с момента прекращения в ней разряда. В инцикаторах этнографической информации необходимо обеспечить уверенный поджиг ячейки или группы ячеек в любойточке инцикаторного поля независимо от состояния окружающих ячеек, Поэтому длительность интервала, в котором поджигающие импульсы прикладываются к ячейке, выбирают из расчета на наименее благоприятный случай, и она оказывается много больше среднего значения статистического времени запаздывания, что снижает скорость записи.Известно устройство для управления ГИП соцетекащее цве группы ключей, пбпкаоченных к ГИП, генератор поддерживающих импульсов, формирователь пошкигакнцих импульсов, синхронизатор и логиче-, ские элементы 113 ъ 40211 е достаток ца 1 п 1 ого устрлйгтва - сложнлси, лбусллвленна необхощ 1 мостью разпслен 1111 требуемого импульса большой длительности на ряд импульсов малой длительности, каждый из которых чожнл расположить в пределах периода поцпсрживаю 1 пегл напряжения.Наиболее близким к преплагаемочу по тех 1 гическгй сущности явлется устройство пля управления ГИГ 1, сопержашее ГИП, 10 горизонтальные и веотикальные шины которой подключены к выхоцныч кл 1 очам, входы питания которых подкгпочены к выходам формирователя поджигающих импульсов и генератора подцерживаюших и гасяших импульсов, а кодовые вхопы выхоппых ключей соепинены с кодовыми шинами цифрового вьгчислительного устройства, выход команды выдачи кода которого подключен ко входу схемы временной зацержки и первому вхопу триггера, второй вход которого подключен ко вхоау запроса цифрового вычислительного устройства, а выхлп - к первому входу схемы совпадения, второй вхоп которой соединен с выходом синхронизатора, выхоп схемы совпадения подключен ко вхопу фопмирователя поджигаюц 1 их импульсов, а выхоп схемы временной задержки соединен со входом запроса цифрового вычислительного устройства. Устройство осушествляет отображение знако-графической информации.При воспроизведении графиков производится запись информации по точкам, а при воспроизведении знаков, с целью ускорен35 запись группами, например, из восьми ячеек 1 2 1.Недостатком известного устройства является низкая скорость записи информации на ГИП из-за большой плительности интер.40 вала поджига, 11 еобхоримого цля включения кажцого элемента изображения.Цель изобретения - повышение быстропействия устройства,.Поставленная цель достигается тем, что устройство для управления газоразряцной ин 45 пикаторной панелью, содержащее цве группы ключей, выходы которых соединены со входами газоразрядной индикаторной панели, первый н второй вхоцы - с выхоцами генератора поддерживаюших импульсов и формирователя поцжигаюших импульсов соответственно, а третьи входы - с выхоцом вычислительного блока, управляющий выход которого подключен ко входу элечента зацержки и установочному входу триггера, выхоц которого соепинен с первым входом первого элемента И, второй вход которого подключен к выхопу синхронизатора, а вы 1.4ход ко входу форчиповател плпжига 1 лн 1 их импульсов, содержит датчик тока, плцключе 1 п 1 ый к выхопу газлразрднлй 11 нд 11 катл ной панели, второй элемент 11, входы которого сое 33 п 1 О 11 ы с Рыхоцами цатчика тока и первого элемента И, счетчик, вхоп которого соединен с выходом второго элемента И, регистр, вход которого соединен с информ ационныч выходом вычислительного блока, схечу сравнения, входы кото - рой попключены к выходам регистра и счетчика и эжмент ИЛИ, вхопы которого соепинены с выхоцами элемента задержки и схемы сравнения, а выход - со входоч вычислительного блока и вхлпом сб рос а три гге ра.Для включения ячейки ГИП необхощ 1- мо, чтобы за время действия поджигающих импульсов на стенках выбранной ячейки накопились заряды, достаточные для попдержания ячейки в светяшемся состоянии в послецуюших циклах возпействия поддерживающих импульсов. Длительность поджигающих импульсов определяется с татисти чески м времене м запаздывания разряда в ячейке (оно характеризирует задержку между началом импульса поджига и возникновением разряда в ячейке) и временем формилования стеночных зарядов необхопимой величины, отсчитываемым от начала разряда.Обычно статистическое время запаздывания намного превосходит время фопмирования заряпов, и, поскольку оно случайное, процесс вкгпочения характеризуется вероятностью включения ячейки, опре пеляемой р аспре делением статистическогс времени запаздывания и дл 1 тельностью импульса поджига. Длину поджигающего интервала в известных устройствах устанавливают фиксированной из расчета на наихудший случай - чтобы надежно зажглась самая отпаленная ячейка. В преоблапающем большинстве случаев ячейки ГИП зажигаются за значительно меньшее время, поэтому, заканчивая интервал поджига сразу как только все одновременно выбранные ячейки зажигаются, получают среднее значение интервалов поджига,равное среднему значению статистического времени запазпывания, что значительно меньше его максимального зн ачения.На фиг. 1 показана функциональная схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства.9402 1 Предлагаемое устройство соцержит газоразряцную индикаторную панель 1, первую группу ключей 2, вторую группу ключей 3, вычислительный блок 4, формирователь 5 поцжигающих импульсов, 5 генератор 6 попперживающих импульсов, триггер 7, элемент 8 запержки элемент ИЛИ 9, синхронизатор 10, первый элемент И 11 второй элемент И 12 цатчик 13 тока, счетчик 14, схему 15 срв О внения и регистр 16.Устройство работает слецукнцим образом.Вычислительный блок 4 выоабатывает коды апресов зажигаемых ячеек на коцо вых шинах и .импульсы смены коца в момент смены коцов, элемент 8 зацержкизапержанные относительно импульсов смены коца импульсы, а элемент ИЛЯ 9 - импульсы запроса. Триггер 7 формирует ин-щ тервал попжига. Первый элемент И 11 вырабатывает импульсы управления, второй элемент И 12 - импульсы, пропуская сигнал с цатчика тока 13 лишь в моменты поступления импульсов с выхоца первого 25 элемента И, счетчик 14 - сигнал переполнения, а схе ма 15 с равнени я - пороговый уровень. На газовые промежутки выбранных ячеек ГИП 1 возпействует напряжение, склацываюшееся из попцерживающих и попжигаюших импульсов.Коцы адресов выбранных ячеек ГИП 1 по кодовым шинам с выхоца вычислительного блока 4 поступают на третьи вхопы первой и второй группы выхоцныхключей 2 и 3, которые в соответствии с этими кодами поцключают выхоцы формирователя 5 поджигающих импульсов к тем горизонтальным и вертикальным шинам ГИП 1, в пересечении которых расположены выбранные ячейки.На выбранные ячейки возпействует сумма полувыборочных поцжигакюцих импульсов. Кроме того, первые входы гятания групп выходных ключей 2 и 3 попключены к выходам генератора 6 поцперживающих импульсов так, что оцновременно ко всем ячейкам ГИП 1 приклацываются поддерживающие импульсы, На выбранных ячейках полувыборочные поцжигаюшие импульсы5 полувыборки по обеим координатам склапываются с попцерживающими импульсами так что к газовому промежутку выбранных ячеек прикладывается напряжение превышающее напряжение включения ячейки. Ко всем невыбранным ячейкам приклацывает 55 ся напряжение, непостаточное пля включения ячеек, опнако постаточное пля поппер жания свечения ранее включенных ячеек,4 6На формирователь 5 поджигающих импульсов псступвют управляющие сигналы с первого элемента И 11, пропускающего импульсы с синхронизатора 10 лишь при наличии на первом его вхопе разрешающего потенциала с триггера 7. Разрешающий потенциал начинает вырабатываться триггером 7 при поступлении сигнала выпвчи коца с выхопа вычислительного блока 4. Этот же сигнал поступает на элемент 8 задержки. Оканчивается формирование раэ решаюшего потенциала при поступлении сигнала с выхоца элемента 8 запепжки либо сигнала со схемы 15 сравнения, которые обьепиняются элементом ИЛИ 9, С выхоца элемента ИЛИ 9 импульсы поступают также на вхоц вычислительного блока 4, по этим импульсам через некоторое время, зависящее от состояния вычислительного блока 4, вырабатывается новое значение кодов на кодовых шинах и импульс выпачи кона.Датчик тока 13 формирует на выходе сигнал при возникновении В какой-либо ячейке ГИП 1 разряда.С помощью второго элемента И 12 выпеляют сигналы от разряпов, возникающих при возпействии попжигаюших .импульсов. Для этого на один из его входов поступают управляющие импульсы с Выхоца перВого элемента 11, которые совпацают по времени с поцжигающими импульсами. Сигнал с выхода второго. элемента И несет информацию, таким образом, лишь о вновь зажигаюшихся ячейках.Управление ячейками осуществляется сжцующим образом (фиг. 2)В кажпом интеввале Т 1-Т 7 попжигающие импульсы приклапываются к новой группе выбранных ячеек ГИП 1, В счетчике 14 сигнал от разряцов в ячейках, возникающих при приложении импульсов поцжнга накапливается в опрепеленном интервале Т 1, Т 2, ТЗ, Т 4, Т 5 и т,ц. С выхоца счетчика 14 накопленный сигнал поступает на опии из вхопов схемы 15 сравнения, гце сравнивается с пороговым уровнем, псступающим с регистра 16.При превышении сигналом со счетчика 14 порогового уровня нв выхоце схемы 15 сравнения появляется импульс, который прохопит на опии из выхоцов элемента ИЛИ 9 и прекра 1 цает поцачу импульсов поцжига на выбранные ячейки. Регистр 16 устанавливает пороговый уровень на выхопе пропорциональным количеству, опновременно поцжигаемых ячеек, цля чего на его вхоп завепены копо= И /Г = 2 13 мкс.Такое время записи обеспечивает базошибочное включение любой ячейки ГИП с вероятностью не ниже йк 0,99, При воздействии на ячейку поджигающих импульсов одинаковой длительности включение ячейки любым из них происходит с постоянной вероятностью Рк, так чтоЪ =-(-Р )"ВслК ) 45 50 Рк = 0,43766.При использовании предлагаемого устройства управления ГИП среднее количество импульсов поджига составляет (пля 55 явки 0 99)ИИср = Т 1 к ( 1 - Рк ) 9402вые шины с информационных выхопов вычислительного блока 4,Так в интервале Т 1, в котором поджигается три ячейки, пороговый уровеньтакой же, как и в интервале Т 2, гпе 5также поджигаются три ячейки, в трираза больше, чем в интервале Т 4, в котором зажигается одна ячейка, и меньше, чем в интервале Т 5, где зажигаетсяодновременно четыре ячейки. Элемент 8 01зацержки устанавливает максимальнуюдлительность временного интервала, в которам доджигаюшие импульсы воздействуют на ячейки. Если за время этогоинтервала не появляется такое количество 5импульсов с выхода второго элементаИ 12, что сигнал- с выхода счетчика14 достигает порогового уровня, на выходе схемы сравнения не формируетсяимпульс и на выход элемента ИЛИ 9 проходит лищь импульс с элемента 8 запержки и обрывает разрешавший потенциал навыходе триггера 7 (интервал ТЗ фиг. 2).Элемент 8 задержки ввепен для того, чтобы наличие незажигаюшейся ячейки ГИП 1 25ие вызвало сбоя в работе устройства.Датчик 13 тока вырабатывает сигналв момент возникновения разряпа в какойлибо ячейке ГИП 1,П р и м е р, Используют ГИП с числом ячеек 128 х 128, Запись выбраннойточки при написании графика либо группыточек при отображении знаков производится за 0=8 периодов поддерживающих импульсов, в каждом из которых к ячейкеприкладывается поджигающий импульс. Причастоте слецования попдерживающих импульсов Р 37,5 кГц время записи одного элемента изображения 14 8Таким образом, скорость записи увеличивается вМ=82,187 =- 3,66 раза,Предлагаемое устройство позволяет повысить напежность включения ячеек припрактически неизменной скорости записи.Действительно, если увеличитьвероятность записи с %=О,99 цоЮ, =-0,999, т.е. в 10 раз сократитьвероятность ошибочного незажиганияячейки, то в известном устройстве этотребует приложения вместо восьми-пвенаппати импульсов, т.е. снижения скорости записи в 1,5 раза. В предлагаемомустройстве срепнее количество импульсовподжига увеличивается всего на 0,3084импульса и составляет И,=2,495, Скорссть записи при этом возрастает в4,8 раза (для Ю, =0,999), Срепнеевремя записи информации в панель сокращается в 3-5 раз, что означает уменьшение времени записи отдельной ячейкис 220 мкс (импульс поджига прикладывается в течение восьми периодов опорного напряжения) по 58,4 мкс) для уверенного поджига достаточно в среднем2-3 импульса поджига).1Полученные экспериментальные характеристики могут быть использованыпри построении знако-графических индикаторов на ГИП,Предлагаемое устройство не критичнок разбросу ячеек по времени запазцывания зажигания, что повышает качество инадежность его работы.формула изобретенияУстройство для управления газоразрядной индикаторной панелью, содержащее две группы ключей, выходы которых соединены со входами газоразрядной индикаторной панели, первый и второй входы - с выходами генератора подцерживаюших импульсов и формирователя поджигающих импульсов соответственно, а третьи входы - с выходом вычислительного блока, управляющий выход которого подключен к входу элемента задержки и установочному входу триггера, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого подключен к выхопу синхронизатора, а выход - ко вхоцу формирователя поджигающих импульсов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, оно содержит датчик тока, попкгпочен9402ный к выхоцу газоразряпной индикаторной панели, второй элемент И, вхопы которого соепинены с выходами датчика тока и первого элемента И, счетчик, вход кото - рого соединен с выхопом второго элемен та И, регистр, вход которого соединен с информ аци онным выходом вычислительного блока, схему сравнения, вхопы которой 1нопклвчены к выхопам регистра и счетчика, и элемент ИЛИ, вхопы которого со-о ,епннены с выхопамн элемента запержки и схемы сравнения, а выхоп - со вхопом 14 10вычисмтельного блока и вхопом сброса триггера.Источники информации, нринятые во внимание ври экснертизе1. Данилов В. Г, и цр. Устройство отображения знаковой и графической информации в автоматизированной системе унравления,Электронная техника ф. Сер. 4, вып. 8, с. 139-146, 1976.2. Авторское свидетельство СССР % 470016, кл. Н 01 У 17/48, 1972 (нрототип).Составитель А. ГорностаевРедактор Л. Пчелинская Техред М,Тепер Корректор л Грицдк"Заказ 4674(73 Тираж 472 П одписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035 Москва, Ж 35 Раушская набд. 4/5Филиал ППП "Патентг. Ужгород, ул. Проектная, 4