(495)510-98-15
Меню
Главная »  Промышленная электроника 

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 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 [ 92 ] 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166

aWCRai + Якв), недостаточной для возникновения разряда в межутке с нечетным катодом. Регистрация-нечетной цифры осущ вляется при обратном состоянии анодных ключей.

Нечетной цифре в счетной декаде соответствует (см. § 3.13) л, ческая 1 ее младшего разряда, а четной цифре - логический Это позволяет осуществлять управление транзисторами Тв, т триггера младшего разряда счетной декады. Базу транзистора> подключают к прямому выходу триггера, а базу транзистора к инверсному выходу. - .

Источник +ЕСШ и резисторы Яг - R5, Rce, RGl используют снижения напряжения на коллекторах закрытых транзисторов. Щ симальное напряжение на коллекторах транзисторов Тг - Ть

7\ находят из соотношев

~ЕСМ, а напряжение транзисторов Тв,

Rc + Rx + Ra

Недостатком схемы анодных ключей, выполненных по рис. 4.10, является потребление ими тока от источника питания при открыт! транзисторах. Более предпочтительной в этом отношении являе схема анодного ключа на двух транзисторах (рис. 4.10, б). Т сторы 7\, Т2 включены последовательно в цепи с источником пй ния. Открытому состоянию одного транзистора соответствует закг тое состояние другого. При высоком уровне напряжения на вл транзистор 7 , открыт, напряжение на аноде индикатора близко нулю. Транзистор Т2 при этом закрыт, так как его база через oti тый транзистор Т1 связана с нулевым потенциалом схемы. Ток, текающий через транзистор 7\ и равный Ea/R6, мал. При ывх транзистор 74 закрыт, транзистор Т2 открыт. Открытое состоя-транзистора Т2 обеспечивается протеканием его тока базы /62 резистор R6. Открытым транзистором Т2 осуществляется подача пряжения питания на анод индикатора.

Мультиплексный метод управления может быть реализован структурной схеме рис. 4.4. Информация выводится на одноанодн. цифровые или знакосинтезирующие газоразрядные индикаторы, ноименные катоды индикаторов объединяют. Выходные катодн ключи управления собирают по типу схемы, приведенной на рис. Функцию ключей KCi- КСп на рис. 4.4 выполняют анодные тра зисторные ключи. Анодный транзисторный ключ для каждого инд катора может выполняться так же, как, например, ключ на транз торе Тв в схеме рис. 4.10, а или по типу схемы рис. 4.10, б.

Мультиплексное управление, характеризуемое импульсным f жимом питания газоразрядных индикаторов, дает значительное ул шение качества свечения и условий работы приборов. При импу£ сном режиме питания импульс анодного тока / am выбирают в неско1 ко раз большим номинального значения тока в статическом режи Этим достигаются необходимая яркость свечения, полное покры> свечением поверхностей катодов (полноценное отображение всех з. ков при неизбежном различии в их площади), а также отсутствие ор: лов. Поскольку отображение знака каждым индикатором осуШ



ияется в течение одного из десяти тактов работы схемы, среднее дачение тока индикаторов равно 0,1/ат. Оно в несколько раз меньше 3 ка в статическом режиме, что сказывается на уменьшении потреб-емой индикатором мощности и увеличении его срока службы.

§ 4.4. ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ИНДИКАЦИИ

Принцип действия полупроводниковых элементов индикации основывается на излучении квантов света при рекомбинации носителей



п

Рис. 4.11. Светодиод: пленарная (а) и полусферическая (б) конструкции; вид сбоку и габаритные размеры светодиодов серии АЛ 102 (в)

заряда, прошедших электронно-дырочный переход, смещенный в прямом направлении. Представителем полупроводниковых элементов индикации является светодиод (рис. 4.11, а, б).

Как известно (см. § 1.1), рекомбинация характеризуется переходом электрона из зоны свободных уровней на уровни валентной зоны. Излучение кванта света, связанное с отдачей энергии электроном при переходе на более низкий уровень энергии, свойственно всем полупроводниковым материалам. Однако для многих из них, например Для германия и кремния, измеряемая энергия мала и излучение находится в невидимой части спектра. Причиной является относительно малая ширина запрещенной зоны c\Wa этих полупроводников. Излучение видимого света при рекомбинации носителей заряда ге-НеРируют полупроводниковые материалы, имеющие большую, чем У Германия и кремния, ширину запрещенной зоны. Наибольшее при-?лте7Ние ПРИ изготовлении светодиодов получили фосфид галлия GaP \&W3 = 2,2 эВ), арсенид галлия GaAs (AW3 = 1,5 эВ) и карбид кРемния SiC (Д№3 = 2,3 3,1 эВ).

Длина волны (цвет) излучаемого света определяется разностью ергий уровней, между которыми происходит преимущественный g Реход электронов при рекомбинации. Эта разность может быть щ ИЗка к ширине запрещенной зоны (как в арсениде галлия) или мень-рекее (как в фосфиде галлия и карбиде кремния). В первом случае

°мбинация носителей заряда сопровождается непосредственным



переходом электронов из зоны проводимости в валентную зон мая рекомбинация). Во втором случае рекомбинация происход рез рекомбинационные центры (ловушки), локальные уровни гии которых располагаются внутри запрещенной зоны (неп рекомбинация). Путем подбора типа дополнительно вносимой меси можно задавать требуемые значения локальных уровней . самым получать необходимый цвет свечения (в частности, кра< желтый, оранжевый и зеленый). Цвет свечения выпускаемых в ца щее время полупроводниковых индикаторов преимущественно? ный. - <

Электронно-дырочный переход светодиодов (рис. 4.11, а, Щ полняют несимметричным, с концентрацией дырок в р-слое (эй ре), много большей концентрации электронов в я-слое (базе). самым при прямом напряжении смещения ток в светодиоде соз преимущественно дырками эмиттера, переходящими под дейс инжекции в базу, где они рекомбинируют с электронами.

Свет в светодиодах генерируется вблизи /?-и-перехода, отку, распространяется во всех направлениях прямолинейно. Констр светодиода выполняют такой, чтобы получить наибольшую пов ность светоотдачи при наименьшей потере света за счет его пот ния в толще полупроводника. Этим обусловливаются и маль бариты светодиодов. Интенсивность излучения существенно шается при выполнении светодиодов из прозрачного материала фида галлия).

Вольт-амперная характеристика светодиодов подобна хар ристикам германиевых и кремниевых диодов. Отличие проявля в большем падении напряжения при протекании прямого тока, связано с большей шириной c\W3 полупроводников, использ' для производства светодиодов. С увеличением прямого тока их яр свечения -возрастает. Светодиоды применяют в непрерывном и пульсном режимах работы. Их рабочие напряжения в непрерй* режиме составляют 3-6 В, а токи - 5-15 мА. В импульсном р амплитуда тока может быть в десятки раз больше его среднег чения. При этом мощность, рассеиваемая в приборе, не должна; вышать допустимую мощность, составляющую для светодиодов. 100 мВт. Светодиоды характеризуются высоким быстродейс-(10 ®-10 6 с). Яркость свечения составляет 10-100 кд/м2, срок бы 10-100 тыс. ч. Внешний вид и габаритные размеры светод. серии АЛ102 с линзой в отверстии корпуса показаны на рис. 4.

Светодиоды находят применение для индикации режима раб', лов и блоков различных систем. Их миниатюрное исполнение ио зуют для создания малогабаритных световых матричных эк буквенно-цифровой индикации с высокой разрешающей спо| стью. Конструктивно такой экран (рис. 4.12) представляет собй бор из 35 светодиодов (5x7 элементов) на знакоместо, размеш, на диэлектрической или металлической подложке (гибридный риант). В интегральном варианте все светодиоды изготовляют * щей полупроводниковой пластине. Один вывод каждого свете связан с шиной его столбца, а другой - с шиной строки. Отоо



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 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 [ 92 ] 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166



© 2018 ООО "Стрим-Лазер": Лазерная гравировка.
Все права нотариально заверены. Копирование запрещено.