Устройство для индикации

 

Союз Советских

Социалистических

Республик, ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ИЗЛЬСТВУ

<п>822244 (61) Дополнительное к в|т. свид-ву (22) Заявлено 280679 (21) 2786753/18-24 с присОьдинением зь»ьки Но (23) Приоритет

Опубликовано 150481. Бюллетень Й9 14

Дата опубликования описани» 150481 р11м. К,.

G 09 G 3/10

Гоеударетвенный комитет

СССР но делаю изобретений н открытий (53) УДК 681. 327. .11(088.8) (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИНДИКАЦИИ

В устройстве производится коррек. ций формы поддерживающего напряжения на электродах панели, за счет чего

30 расширяется диапазон памяти ГИН (2g .

Изобретение относится к автоматйке и вычислительной технике и может быть использовано в системах отображения информации на основе газораэрядных (плазменных) индикаторных панелей (ГИП).переменного тока.

Известно устройство для индикации, содержащее индикаторную панель, блОк сопряжения и задающий генератор j1) .

Недостатками этого устройства являются следующие факторы: очень сложная схема для получения двух изолированных (неполярных) напряжений, подключение к генератору опорного напряжения помимо самой плазменной панели еще и ключей, ограничителей и регуляторов напряжений приводит к увеличению потребляемой от него мощности, и следовательно, к увеличению импульсных токов, создающих в свою очередь помехи на корпусных шинах и вызывающих сбои в работе логических узлов (блока управления), .подключение к генератору опорного напряжения дополнительных перечисленных узлов также приводит к увеличению длительностей передних фронтов импульсов опорного напряжения, так как в этом случае помимо емкости панели к выходам генератора подключаются дополнительные параэитные емкости новых узлов. Увеличение фронтов опорного напряжения вызывает уменьшение стеночного потенциала и потерю свойства запоминания записанной информации в панель, в устройстве заменены лишь два щ внешних источника напряжения на встроенные преобразователи напряже» ния, причем эти источники относительно маломощные и имеют незначительные паразитные связи, тогда как другие высоковольтные источники с большими потребляемыми токами, например для питания генератора опорного напряжения, остались внешними со всеми присущими связями и помехами. Следовательно, проблема повышения помехоус" тойчивости до конца ие решена. известно также устройство для индикации, содержащее индикаторную панель, блок сопряжения, генератор поддерживающего напряжения и задающий генератор.

822244 очень узкой. Поэтому при незначительных уходах и нестабильностях напряжений опорных и управляющих импульсов теряется управляемость ГИП,т.е. при записи не зажигаются отдельные ячейки,а пои стирании не гасятся некоторые из них или зажигаются и гасятся соседние (невыбранные) ячейки.

Это вызывает искажение изображения.

Наиболее близким к предлагаемому

25 является устройство для индикации,содержащее адресные блоки по координатам Х и У, выходы которых подключены ко входам индикаторной панели,первые входы адресных блоков по координатам Х и У соединены с выходами соответствующих формирователей импульсов записи-стирания, вторые входы с выходами соответствующих генерато40 ров поддерживающего напряжения, третьи входы — с первым выходом блока управления, первый и второй входы которого подключены к выходам блока сопряже- 45 ния и задающего генератора соответственно.

В устройстве, при отклонении амплитуд от оптимального значения,величина отклонения управляет частотой генерации поддерживающих напряжений (3(.

Недостаток этого устройства заключается в слабо выраженной зависимости граничных напряжений диапазона памяти и частоты поддерживающего напряжения, что вызывает необходимость перестройки частоты в большом диапазоне.

Однако диапазон рабочей частоты современных;ГИП ограничен с обеих

60 сторон и лежит в пределах 30-100 кГц, а изменение частоты даже в этом узком диапазоне вызывает изменение яркости изображения. Следовательно, нестабильность напряжений отражает-!

Однако практически установлено, что такой прием расширения диапазона памяти не эффективен, поскольку невозможно сформировать компенсирующие импульсы, совпадающие по форме и во времени с провалами на вершине поддерживающих импульсов. Кроме того, глубина провалов изменяется в зависи мости от числа горящих ячеек на дан1ной шине и, следовательно, появляется необходимость автоматически регулировать амплитуду компенсирующих импульсов. Недостатком данного устройства является также то, что не принято мер по обеспечению надежного переключения ячеек на экране ГИП в моменты записи и стирания, посколь- 15 ку управление ГИП переменного тока является сложной задачей в силу ряда причин, обусловленных конструкцией и принципом работы панели. Из-за большого числа ячеек и разброса их 20 характеристик рабочая область напряжений, в которой возможно управление всеми ячейками ГИП, оказывается ся на яркости изображения, что нежелательно для восприятия.

Цель изобретения — повышение надежности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство содержит распределитель импульсов, входы которого под- ключены к выходу задающего генератора и второму выходу блока управления, а первый выход — к первым входам генераторов поддерживающего напряжения, и формирователь корректирующих импульсов, первый и второй входы которого соединены со вторым выходом распределителя импульсов и третьим выходом блока управления, первые и вторые выходы — co вторыми входами соответствующих генераторов поддерживающего напряжения, а третий выход со входами формирователей импульсов записи-стирания, а также тем, что формирователь корректирующих импульсов содержит десять элементов И, четыре элемента ИЛИ, триггер и два элемента НЕ, причем первые входы первого, третьего, восьмого и десятого элементов И соединены между собой и через первый элемент НŠ— c первым входом второго элемента И, первые входы четвертого, шестого, седьмого и девятого элементов И соеднены между собой и через второй элемент НЕ с первым входом пятого элемента И, второй вход первого элемента И соединен со вторым входом второго элемента И, выходы второго и третьего элементов И подключены ко входам первого элемента ИЛИ, второй вход четвертого элемента И соединен со вторым входом пятого элемента И, выходы пятого и шестого элементов И подключены ко входам второго элемента ИЛИ,выходы седьмого и восьмого элементов И соединены со входами третьего элемента ИЛИ, а выходы девятого и деся-. того элементов И вЂ” co входами четвертого элемента ИЛИ, выходы третьего и четвертого элементов ИЛИ подключены к единичному и нулевому входам триггера соответственно.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства для индикации, на фиг.2 временйые диаграммы работы устройства, на фиг. 3 — функциональная схема формирователя корректирующих импульсов и генераторов поддерживающего напряжения.

Устройство содержит газоразрядную индикаторную панель (ГИП) 1, адресный блок 2 по координате Х, адресный блок 3 по координате У, генераторы 4 поддерживающего напряжения, распределитель 5 импульсов, формирователи б импульсов записи-стирания, блок 7 управления, блок 8 сопряжения, задающий генератор 9, формирователь 10 корректирующих импульсов, первый,второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой, восьмой, девятый и десятый

822244 элементы И 11-20 соответственно,триггер 21, первый, второй, третий,четвертый элементы ИЛИ 22-25 соответственно, первый элемент HE 26, второй элемент HE 27.

ГИП 1 переменного тока обладает свойством запоминания однократно записанной информации, т.е. не требует последующей регенерации изображения.

Адресные блоки 2 и 3 по координатам Х и У выполняют функции дешифрации и сложения поддерживающего и управляющих напряжений по соответствующим координатам.

Генераторы 4 поддерживающего напряжения формируют относительно высоковольтные импульсы (порядка 120 B) прямоугольной или ступенчатой формы, что зависит от избранного метода адресации. При адресации методом полувыборки используются трехуровневые импульсы поддерживающего напряжения. QQ

Для их формирования необходимы три электронных ключа.

Формирователи б импульсов записистирания выдают сравнительно высоко- вольтные импульсы управления, одни из которых имеют положительную полярность (например по оси X), а другие отрицательную полярность (например по оси У).

Блок 7 управления содержит в сво.ем составе (на чертеже не показаны) счетчики знакомест и строк, если отображается алфавитно-цифровая информация, знакогенератор, преобразующий двоичный код знаков в код под.свечиваемых ячеек на экране ГИП 1, и другие логические узлы. его состав изменяется в зависимости от типа устройства для индикации и вида отображаемой информации.

Блок 8 сопряжения с источником информации содержит (на чертеже не показаны) приемник, узел контроля входной информации, магистральные усилители сигналов и другие узлы,необходимые для обмена служебными сигналами с источником информации, которым в частном случае может служить

ЭВМ. Порядок обмена сигналами между источником и приемником стандартизован, например ГОСТ 18146-72, поэтому используемый тип стыка полностью определяет схему блока 8 сопряжения.

Задающий генератор 9 представляет собой относительно высокочастотный (например 1 МГц) и высокостабильный (например кварцевый) генератор.

Формирователь корректирующих импульсов 10 выполнен на логических элементах И и ИЛИ. Он производит переключение сигналов с одного входа на два различных выхода.

Устройство для индикации работает следующим образом.

На электроды индикаторной панели (ГИП) 1 всегда должны подаваться импульсы поддерживающего напряжения, 40

55 бО б5 амплитуда которых недостаточна для поджога ячеек на экране, но и такова, что ранее включенные ячейки не должны самопроизвольно гаснуть. Поддерживающее напряжение формируется генераторами 4 поддерживающего напряжения и через адресные бчоки 2 и 3 по координатам Х и У поступают на электроды

ГИП 1 (фиг. 1) .

Генераторы 4 поддерживающих напря- . жений производят заряд и разряд емкостной нагрузки, образованной ортогональными электродами ГИП 1 в моменты времени, определяеьые синхронизирующими импульсами, которые поступают на их входы со второго выхода распределителя 5 импульсов и проходят через формирователь 10 корректирующих импульсов. Синхроимпульсы получаются в распределителе 5 импульсов из непрерывной последовательности импульсов, пост H его вход с выхода задающего генератора 9. Можно условиться, что задающий генератор 9 работает на частоте 1 МГц (период

1 мкс), а генераторы 4 подцерживающих напряжений работают на частоте

50 кГц (период 20 мкс). Деление частоты и выделение соответствующих синхроимпульсов (любого из 20 импульсов, соответствующих периоду генера" торов 4 поддерживающих напряжений) производится с помощью распределителя 5 импульсов. На фиг. 2 условно показаны три возможных режима работы: поддержка имеющегося изображения,,запись информации и ее стирание. В период записи на формирователь 10 корректирующих импульсов подается сигнал

ЗП, с третьего выхода блока управления 7 на период стирания — сигнал CT.

В режиме поддержки с выходов формирователя 10 корректирующих импульсов передаются синхроимпульсы СИ 1 и

СИ 5 на первый генератор 4, а СИ 11 и СИ 15 — на второй генератор 4. В режиме запис:; передаются CM 1, СИ 5 и СИ 10 — на первый генератор 4;СИ 11 и СИ 15 — на второй генератор 4, а из СИ б и СИ 9 формируется импульс записи, который передается на формирователи 6 импульсов записи-стирания °

В режиме стирания передаются СИ 1

f и СИ 5 — на первый генератор 4, СИ 11, СИ 15 и СИ 20 — на второй генератор 4, а из СИ 16 и CH 17 формируется импульс стирания, который передается на формирователи б импуль" сов записи-стирания. Синхросигналы в генераторах 4 управляют очередностью включения и выключения электронных ключей и тем самым изменяется форма поддерживающих напряжений. На временных диаграммах в порядке иллюстрации показано, что в период записи первый генератор 4 формирует трехступенчатый импульс поддерживающего напряжения, у которого больший уровень имеет длительность 4 мкс, а промежуточный

822244 уровень — 5 мкс (его амплитуда около

0,5 от амплитуды верхнего уровня).

В период стирания второй генератор 4 формирует трехуровневый сигнал, у которого длительности уровней 4 и

5 мкс соответственно (амплитуда среднего уровня равна примерно 0,25 .от амплитуды верхнего уровня). На промежуточные уровни накладываются импульсы записи длительностью около

4 мкс или стирания длительностью

1-2 мкс (на фиг. 2. отмеченные штриховкой).

Поскольку напряжения U y и 0ч с выходов генераторов подаются на электроды ГИП 1, то в каждый момент в ячейках существует разность потенциалов U» 0, показанная в виде нижней осциллограммы (фиг. 2). Из этой осциллограммы видно, что импульсы записи и стирания помещаются на промежуточный уровень (пьедестал) и складываются из двух раэнополярных импульсов. Этот прием позволяет иметь управляющие импульсы амплитудой около

40-50 В и,следовательно, использовать относительно низковольтные транзисторы в формирователях сигналов записи-стирания.

В момент записи сигнал превышает уровень напряжения газового разряда и происходит первая вспышка в ячейке. Образовавшиеся электроны и ионы, оседая на диэлектрических слоях внутренней поверхности ГИП 1, создают стеночный потенциал 0с, изображенный штрихпунктирной линией на последней осциллограмме (фиг.2). При переключении полярности поддерживающего напряжения происходит вторая вспышка в ячейке и изменение полярности стеночного напряжения U и т.д. При стирании подается импульс, опережающий очередной импульс поддерживающего напряжения. Стирающий импульс вызывает перезаряд напряжения 0С,поскольку длительность стирающего импульса мала, то напряжение U не успевает возрасти до нужной величины, поэтому очередной импульс поддерживающего напряжения уже не вызывает изменения полярности 0< и, следовательно, нарушается последовательность газовых разрядов, т.е. прекращается свечение ячейки. Выбор конкретных электродов, на которых происходят описанные процессы, производится адресными блоками 2 и 3 по координатам Х и у по кодам, поступающим иэ блока 8 сопряжения через блок 7 управления . Процесс формирования импульсов поддерживающего напряжения различной формы (прямоугольной или ступенчатой) или импульсов управления (записи или стирания) различной длительности осуществляется с помощью формирователя корректирующих импульсов 10 (фиг. 3).

Формирователь 10 корректирующих импульсов передает сигналы СИ 1, СИ 5, СИ 10 на первый генератор 4, а сигналы СИ 11, СИ 15 и СИ 20 — на второй генератор 4. Каждый из гене-. раторов 4 содержит по три .ключевых транзистора. Транзисторы, включаясь на короткое время (1,5-2 мкс), заряжают нагруэочную емкость до соответствующего уровня напряжения.

Так, если открывается третий транзистор раньше, то емкость разряжается до нулевого уровня и в результате формируется узкий прямоугольный импульс поддерживающего напряжения.

Если же раньше открывается второй транзистор,то емкость разряжается до уровня, определяемого величиной напряжения +Е, затем включается третий транзистор и разряжает конденсатор от промежуточного уровня до нуля.

20 В результате .формируется трехуровневый импульс поддерживающего напряжения, позволяющий испольэовать низковольтные управляющие сигналы в моменты записи и стираНия.

25 Применение формирователя 10 корректирующих импульсов в составе устройства для индикации позволяет оптимизировать форму поддерживающих и управляющих сигналов, т.е. получить импульсы прямоугольной формы в период поддержки иэображения или ступенчатой формы по соответствующей оси в периоды записи и стирания, обеспечить большую длительность импульсов записи по сравнению с длительностью импульсов стирания и иметь требуемый временной интервал между задним фронтом импульса стирания и передним фронтом очередного поддерживающего импульса. Такие соотношения поэволя40 ют расширить диапазоны управляемой

ГИП. При экспериментах установлено, что диапазон памяти у отечественной

ГИПП-163884 (число электродов 128 х х 128) возрос с 8 до 15 В, т.е. поч45 ти в 2 раза. Это позволяет испольэовать относительно низкостабильные источники питающих напряжений,чем упрощается устройство для индикации в целом.

Формирование импульсов поддерживающего напряжения без пьедесталов в процессе поддержки изображения,т.е. основную часть времени работы (ведь запись и стирание — процессы однократные), дает повышение КПД.

Так, для ГИПП-1б384 средний ток, потребляемый от источника Е(=

+ 125 В составляет 70 мЛ, от каждого источника Е2= + 80 В и Е3

50 В средний ток составляет б и

60 5 MA соответственно. Тогда общая потребляемая мощность

P = 1Е = 125 ° 0,07 + 80 ° 0,006 +

+ 50 0 005 = 9,38 Вт.

Потребляемая мощность в предлагаемом устройстве составляет P = 125 х

822244

10 х 0,07 =. 8,65 Вт и, следовательно, КПД возрастает на 7, 8 Ъ .

Формула изобретения

1. Устройство для индикации, содержащее адресные блоки по координатам Х и У, выходы которых подключены ко входам индикаторной панели, первые входы адресных блоков по координатам

Х и g соединены с выходами соответствующих формирователей импульсов запи,си-стирания, вторые входы — с выходами соответствующих генераторов поддерживающего напряжения, третьи вхо.ды — с первым выходом блока управления, первый и второй входы которого подключены к выходам блока сопряжения и задающего генератора соответственно, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства, оно содержит распре- . делитель импульсов, входы которого подключены к выходу задающего генератора и второму выходу блока управ.ления, а первый выход — к первым входам генераторов поддерживающего напряжения, и формирователь корректирующих импульсов, первый и второй входы которого соединены со вторым выходом распределителя импульсов и третьим выходом блока управления,первые и вторые выходы — co вторыми входами соответствующих генераторов поддерживающего напряжения, а третий выход - co входами формирователей импульсов записи-стирания.

2. Устройство по и. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что формирователь корректирующих импульсов содержит десять элементов И, четыре элемента ИЛИ, триггер и два элемента НЕ, причем первые входы первого, третьего, восьмого и десятого эле» ментов И соединены между собой и через первый элемент НЕ - c первым входом второго элемента Vi, первые входы четвертого, шестого, седьмого и девятого элементов И соединены между собой и через второй элемент НЕс первым входом пятого элемента И, второй вход первого элемента И соединен со вторым входом второго элемента И, выходы второго и третьего элементов И подключены ко входам

15 первого элемента ИЛИ, второй вход четвертого элемента И соединен со вторым входом пятого элемента И,выходы пятого и-шестого. элементов И подключены ко входам второго элемен20 та ИЛИ, выходы седьмого и восьмого элементов И соединены со входами третьего элемента ИЛИ, а выходы девятого и десятого элементов И - со входами четвертого элемента ИЛИ, выходы третьего и четвертого элементов ИЛИ подклочены к единичному и нулевому входам триггера соответственно.

Источники информации, 3g принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 514312, кл. Q 06 K 15/18, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

9 537363, кл . С, 06 К 15/18., 1975.

3. Иатент США 9 4017762, кл. 315-169 TV, опублик. 1977 (прототип) .