Главная

Категории:

ДомЗдоровьеЗоологияИнформатикаИскусствоИскусствоКомпьютерыКулинарияМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОбразованиеПедагогикаПитомцыПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРазноеРелигияСоциологияСпортСтатистикаТранспортФизикаФилософияФинансыХимияХоббиЭкологияЭкономикаЭлектроника






Полупроводниковые знакосинтезирующие индикаторы (ППЗСИ)


 

Полупроводниковые индикаторы изготавливаются на основе светоизлучающих диодов с конца 60-х годов и являются исторически первыми оптоэлектронными индикаторами. В них используется явление инжекционной электролюминесценции в прямосмещенных р-п переходах на основе таких полупроводников, как GаР, GаАsР, GаАlАs, GаN, InGаN, SiC. Выбор материала определяется необходимостью получения заданных цветов свечения. Проблему создания единой технологии индикаторов всех цветов выполняют с использованием подходящих фотолюминофоров. Важной и сложной является задача получения приборов с перестройкой цвета свечения. Простейшее решение - помещение нескольких разных кристаллов в один корпус - для индикаторов не подходит. Могут использоваться (GaP- светодиоды, легированные одновременно азотом, кислородом и цинком, у которых при повышении инжекционного тока последовательно наблюдается красное, желтое, зеленое свечение). Однако цветовая насыщенность таких приборов невысока. Более перспективными представляются структуры с двумя p-n - переходами и с общей базовой областью. Усложнение светоизлучающего элемента позволяет расширить его функциональные возможности и в схемотехническом плане. Так, в GaP- структуре типа р+ - n – і - n+, фоточувствительная і - область образует внутреннюю положительную обратную связь, поэтому такой светодиод имеет динисторную вольтамперную характеристику, т. е. обладает «памятью».

Достоинства светодиодных индикаторов: высокое быстродействие, надежность и долговечность; хорошая устойчивость к механическим воздействиям; малые габариты и масса; возможность регулировки яркости и цвета электрическим путем. Одним из недостатков полупроводниковых индикаторов является то, что размеры светящихся областей относительно малы.

В полупроводниковых индикаторах используются следующие основные конфигурации высвечиваемых элементов:

- отдельные светодиоды, позволяющие высвечивать точку (индикаторы единичные);

- сегментные, позволяющие воспроизводить все десять цифр и несколько букв (цифровой индикатор);

- матричные с числом точек 36 (7x5+1), воспроизводящие все цифры, буквы и знаки стандартного кода для обмена информацией, графики (универсальный цифробуквенный индикатор);

- мнемонические ЗСИ, с помощью которых получают светящиеся мнемосхемы.

В сегментных ЗСИ каждый сегмент выполнен в виде отдельного светодиода. В одноразрядных – на корпус выведены выводы всех сегментов. В многоразрядных ЗСИ одноименные сегменты всех разрядов обычно соединены между собой. Индикация осуществляется в динамическом режиме, в котором последовательно высвечивается каждый разряд. При достаточно высокой частоте повторения тактов создается впечатление постоянного горения на индикаторе многоразрядного числа. Частоту следования тактов рекомендуется выбирать из соотношения:

F ≥ 30 m,

где m – число разрядов индикатора.

На рисунке 4.10изображен полупроводниковый семиэлементный цифробуквенный индикатор, который состоит из 7 светодиодов, имеющих форму полос, расположенных в одной плоскости «восьмеркой».

Одноразрядные светодиодные индикаторы обычно выпускаются с одним из двух типов соединений электродов: по схеме с общим анодом (рисунок 4.10, а) или по схеме с общим катодом (рисунок 4.10, б ). Для управления индикаторами с общим катодом на входные (анодные) выводы подают напряжение положительной полярности, а для управления индикаторами с общим анодом - отрицательной полярности по отношению к общему проводу.

Рисунок 4.10 - Семиэлементный цифробуквенный индикатор:

а) светодиоды соединены по схеме с общим катодом;

б) светодиоды соединены по схеме с общим анодом.

 

При создании монолитных многоэлементных матриц вполне достижимо получение 103...104 светящихся точек (т. е. 30...300 знаков) на одном кристалле площадью 1,5...15 см2. Такие матрицы являются элементарной ячейкой наборного полупроводникового экрана. При использовании элементов, обладающих памятью и перестройкой цвета, могут быть созданы достаточно экономичные, малогабаритные, многоцветные экраны индивидуального использования с объемом одновременно отображаемой информации, эквивалентной 0,3-0,5 страниц машинописного текста.

Матричные ЗСИ также можно соединять на поразрядной базе по схеме с общим анодом (катодом), высвечивание определенного элемента осуществляется при приложении электрического напряжения к шинам соответствующих строк (рисунок 4.11).

Рисунок 4.11 - Соединение выводов сегментов в многоразрядном индикаторе

 

При выборе индикатора важным является расстояние и угол наблюдения, высота символа, яркость, контраст между индикаторными элементами и окружающим фоном, формат шрифта, размытие изображения и мелькание.

 



Последнее изменение этой страницы: 2016-06-09

headinsider.info. Все права принадлежат авторам данных материалов.