Главная  Журналы 

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 [ 17 ] 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41



Рис. 3.9. Зиакопеоемениое управляющее напряжение ЖКИ:

с - импульсы напряжения прямоугольной формы; б - напряжения, сдвинутые по фазе

Отсчетное ото

Рис. 3.8. Схема, иллюстрирующая приищ1п действия аналогового ЖКИ:

а - конструкция; 6 - распределение на-яряжеиий; в - положения отсчетного окна


Рис. 3.10. Реакция ЖК ячейки на импульс управляющего напряжения: а - импульс управляющего напряжения; б -ток через ЖК

Сжденного жидкого кристалла, соответствующий отрезку длины индикатора, на котором выполняется условие U?an-l-Uon! <Uhop образует отсчетное окно, которое при изменении значения Uhbm перемещается по длине индикатора.

На рис. 3.8,в показаны три положения отсчетного окна, соответствующие указанным значениям измеряемой величины. Положение отсчетного окна на длине индикатора Ьивд можно отградуировать в единицах нзьеряемой величины. Для уменьшения ширины отсчетного окна (повышения точности измерений) удобно использовать жидкие кристаллы, работающие с использованием твист-эффекта; в этом случае пороговое напряжение мало - около 1... 2 В.

Управление ЖКИ

Способы управления индикаторными панелями (ЙП) иа основе ЖК материалов определяются особенностями их физических свойств. Так, долговечность ЖКИ, работающего иа постоянном токе, примерно иа порядок ниже, чем при использовании переменного напряжения. Снижение долговечности в варианте постоянного тока обусловлено миграцией примесей, к отражающему -электроду под воздействием постоянной составляющей управляющего сигнала, в результате - падает, контрастность и растет напряжение возбуждения.

Предпочтительным оказывается возбуждение ЖКИ переменным током. В этом случае на электрощы передней и задней пластин подаются импульсы на-



пряжения прямоугольной формы (рис. 3.9,а) одинаковой полярности, ио сдвинутые по фазе так, что управляющее напряжение представляет собой биполярный сигнал, не имеющий постоянной составляющей (рис. 3.9,6).

Для ЖК .материалов характерна заметная инерционность прн возбуждении и снятии возбуждения. Ячейка включается с запаздыванием иа 10... 20 мс (время реакции) по отношению к фронту возбуждающего импульса, а время выключения (время релаксации) примерно на порядок превышает время включения (рис. 3.10,6).

Известны различные способы уменьшения времени выключения ЖК ячеек. Можно после снятия напряжения возбуждения через несколько миллисекунд подать иа ячейку короткий импульс относительно большой амплитуды. Прн этом ускоряется процесс нейтрализации иоиов, накопленных в ЖК за время действия управляющего импульса, дипольные моменты молекул ЖК ориентируются параллельно вектору нацряже1ННости электрического поля и рассеяние света быстро прекращается. Несмотря иа простоту, этот способ неудобен, так как требует использования устройства генерирования импульсов высокого напряжения.

При возбуждении ячейки переменным напряжением после прекращения возбуждающего напряжения диожио псщать сигнал частотой 10... 40 кГц в те-неиие нескольких миллисекунд; за это время ячейка гасиет. Время выключения (релаксации) сокращается до 5... 10 мс.

Возбуждение ЖКИ может. осуществляться частотным или фазовым способом. Частотный способ иллюстрируется схемой, показанной на рис. 3.11. Onai состоит из инвертора, двух вентилей (/ и 2) с двумя входами и транзисторного-ключа. К коллектору транзистора приложено постоянное напряжение, равное удвоенной амплитуде переме1Нного напряжения возбуждения (40 В). На вход одаого из вентилей подано переменное напряжение частоты 30... 500 Гц, и» вход другого - напряжение частоты 10... 40 кГц. С коллектора транзистора! на сегмент индикатора подаются импульсы прямоугольной формы соответствующей частоты амплитудой 40 В. На общий электрод ииднк1атора подается постоянное напряжение для компенсации постоянной составляющей возбуждаю- щего сигаала. При подаче управляющего сигнала, соответствующего режиму включения сегмента индикатора иа выходе вентиля / формируется положительный сигнал, переключающий транзистор с частотой возбуждения 30... 500 Гц. Сигнал иа выходе вентиля 2 в это время отсутствует. При изменении полярио-

Управляющий

сигнал

с» 1

Tj-i-x:vT

-iTLT jum

ис. 3.11. Принципиальная схема возбуждения ЖКИ сигналами переменной ча-готы



Ипрабляющш сигнал

vrt ~ г-У

-П-П-

-Ln r • . . •

Рис. 3.12. Принципиальная, схема возбуждения ЖКИ фазовым методом

сти управляющего сигнала иа выходе вентиля 2 возникает сигнал гашения сегмента с частотой 10 ...400 кГц. Устройство управления (без формирователей) удобно выполнять на комплементарных МДП-схемах серии К176.

Фазовый метод (рис. 3.12) предусматривает подачу на входы вентилей импульсов напряжения с частотой 15 ...25 Гц, сдвинутых по фазе относительно друг друга иа 180°. В зависимости от уровря управляющего сигнала щ сегмент с выхода формирователя подаются напряжения различных фаз. Сегмент не возбуждается при совпадении фаз на электродах ЖКИ; возбуждение происходит при различных фазах.

По сравнению с частотным фазовый метод позволяет вдвое снизить напряжение питания, однако при этом не удается сократить время включения ЖКИ. При использовании фазового метода информацяю можно выводить до 5 раз в секунду, это достаточно для цифровых приборов, калькуляторов, электронных часов. При более высоких частотах смены информации, например при динамическом принципе индикации, целесообразно использовать частотный метод управления.

Управление многоразрядными ЖКИ может осуществляться в статическом или динамическом режиме.

Структурная схема управления индикатором в статическом режиме показана на рис. 3.13. Каждое знакоместо индикатора 3i-Зп подключено к регистру оперативной памяти Роп. Каждая кодовая комбинация регистра преобразуется в сегментный код индикатора дешифраторами управления ДУ, с выхода которых информация в коде индика-

X

I I S S

БФ. II

Информация (код двоично-десятичный)

Рис. 3.13. Структурная схема параллельного (статического) управления индикатором





0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 [ 17 ] 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41