DE2110805A1 - Schaltung zur zeitlich-sequentiellen Steuerung mehrerer,einer Anordnung von Anzeigeelementen zugeordneter Steuerelektroden - Google Patents

Description

DIPL.-ING. HORST RÜSE DIPL.-ING. PETER KOSEL PATENTANWÄLTE

D 3353 Bad Gandersheim 5» März 1971

HohenhSfen 5

Telefon (05382) 2842

Telegramm-Adresse: Siedpatent Ganderehelm

Akt.-Nr. 788/258 Burroughs Corporation

Patentgesuch vom 5. März 1971

Burroughs Corporation

6071 Second Avenue Detroit, Mich. 48232 V.St.A.

Schaltung zur zeitlich-sequentiellen Steuerung mehrerer, einer Anordnung von Anzeigeelementen zugeordneter Stauerelektroden

Die Erfindung betrifft eine Schaltung zur zeitlichsequentiellen Steuerung mehrerer, einer Anordnung von Anzeigeelement en zugeordneter Steuerelektroden.

Serartige Anzeigeelemente werden heute vorwiegend in Anzeigevorrichtungen oder -tafeln angeordnet. Solche Anzeigevorrichtungen haben eine große Anzahl von einzeln aktivierbaren Anzeigezellen, und diese sind nach Art von Zeilen und Spalten in einer matrixartigen Anordnung angeordnet. Will man eine bestimmte Information zur Anzeige bringen, so werden bestimmte Anzeigezellen aus dieser Matrix selektiv erregt, so daß sie aufleuchten und eine visuelle Information abgeben, z.B. eine Zahl oder einen Buchstaben.

Im allgemeinen weisen solche Anzeigevorrichtungen pro Anzeigezelle mindestens zwei Elektroden auf, nämlich eine Anode und «ine Kathode, und eine getrennt· Treiberschaltung für jede Kathode und Anode, oder für jede Reihe von Kathoden, ader für jede Reihe von Anoden, Bestimmte verbesserte Anzeigevorrichtungen oder «·tafeln sind Jedoch so konstruiert, daÄ ei© die Erregung des? galle» erlelöh-fcem uM so die «rforderlieiioa miq®0T&mt<&m ^voiMo^^^x^m^m -wTsnintziuhm, Beispiele

solcher verbesserter Anzeigevorrichtungen sind enthalten in der deutschen Patentanmeldung P 20 23 409.7 vom 13e5.'197O, entsprechend der DOS 2 023 409. Auf diese Patentanmeldung 3?c wird zur Vermeidung von Längen ausdrücklich Bezug genommen.

Bei einigen dieser Anzeigesysteme dient eine kleine Zahl von Treiberstufen dazu, nacheinander eine Gruppe von Elektroden der Vorrichtung zu aktivieren. Hierzu werden diese Treiberstufen sequentiell von einem Zähler oder einer mehrphasigen Taktgebersehaltung aktiviert. Die Kathoden können z.B. von den verschiedenen, sequentiell ausgesteuerten Treiberschaltungen in verschiedenen Gruppen gruppenweise angesteuert werden, falls nun der Taktgeber oder die Zählerschaltung unbeabsichtigt zu einem Halt kommt, z,B» infolge einer Störung, ist es möglich, daß eine dieser Treiberstufen dauernd im eingeschalteten Zustand gehalten wird; dann bleibt auch eine der ihr zugeordneten Kathoden zusammen mit zugeordneten Anzeigeelementen im erregten Zustand. Sind diese Elemente Glimmentladungszellen, so können sie dadurch überhitzt und geschwärzt werden.

Solche Anzeigevorrichtungen können auch eine Spalte von sogenannten Rückstellzellen aufweisen, die direkt vor der ersten Spalte von Anzeigezellen liegen. Zu Beginn jedes Abtastzyklus werden diese Rückstellsellen eingeschaltet, um das darauffolgende Einschalten von bestimmten Zellen aus der ersten Spalte von Anzeigezellen zu erleichtern. Man hat nun gefunden, daß die Spalte von Rückstellzellen nicht so leicht eingeschaltet werden kann wie die anderen Zellen, da bei den anderen Zellen jeweils eine sogenannte Glimmübertragung von einer Spalte zur benachbarten Spalte erfolgt, eine solche Glimmübertragung jedoch bei den Rtickstellzellen nicht möglich ist, da diese vor den anderen Zellen angeordnet sind, ihnen also kein ionisiertes Gas von vorhergehenden

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Zellen zugeführt werden kann, was sonst ihre Zündung erleichtern würde.

Eine andere Schwierigkeit, welche bei gasgefüllten Giimmentladungs-Anzeigevorriehtungen aufgetreten ist, ist die, daß zuvor erregte Zellen ungewollt wieder zünden können, wenn die Ionisation in einer nachfolgenden gewünschten Zelle nicht so früh aufgebaut wird, daß diese nachfolgende Zelle selbst zündet. Dieses Problem tritt besonders bei solchen AnzeigevorriehiMagen auf, die Verbindungsschlitze oder -nuten zwischen dem Zellen aufweisen, und bei solchen Anzeigevorrichtungen, die gemeinsame Treiberschaltungen für verschiedene Spalten von Anzeigeζeilen haben.

Alle diese Schwierigkeiten können bei jeder Mehrelement-Anzeigevorrichtung auftreten, ob sie nun Glimmentladungszellen aufweist oder nichtj die vorliegende Erfindung ist also in keiner Weise auf Anzeigevorrichtungen mit Glimmentladungszellen beschränkt. '

Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, Nachteile der bekannten Schaltungen der eingangs genormten Art mindestem teilweise zu beseitigen, und insbesondere, eine ausfallsichere Schaltung dieser Art zu schaffen.

Erfindungsgemäß wird dies bei einer eingangs genannten Schaltung dadurch erreicht, daß steuerbare Treiberstufen vorgesehen sind, die jeweils an mindestens eine der Anzeigest euer elektroden angeschlossen sind, daß eine an eine Quelle von Taktgeberimpulsen ansehließbare Vorrichtung vorgesehen ist, welche im Betrieb sequentielle Signale sum Steuern der Treiberstufen für die Jaiaeigeelektroden liefert, und daß zwischen dieser Vorrichtung und den Treiberstufen für die AE^eigeelektroden reaktaazTbeliaftete Koppelglied®r vorgesehen siad, welche im Betrieb $es Treiberstufcw ö.ic-fsö Signale za>-flite.ren vmß ^'-i^ljijidern, deS^; ζ^^- Treiberf-tufct». .iovpilr: !M^r^r

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als während einer vorgegebenen Zeitspanne aktiviert werden. Die Treiberstufen können also die Anzeigezellen nur während dieser vorgegebenen Zeitspanne eingeschaltet halten, d.h. auch bei einer Störung besteht nicht die Gefahr, daß eine Treiberstufe oder eine Anzeigeselle dauernd erregt und dadurch überlastet wird.

Eine weitere Verbesserung wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die an die Quelle von Taktgeberimpulsen anschließhare Vorrichtung eine Dunkeltaststeuereinrichtung aufweist, welche mit den Anseigeanoden aller Anzeigesellen verbunden ist, um sie zu Beginn jeder Talctgeberperiode kurzzeitig dunkelzutasten. Hierdurch wird bei jedem neuen Taktgeberimpuls kurzzeitig die Aktivierung der Anzeigezellen verzögert, so daß die ausgewählten Zellen vor der Zündung ausreichend ionisiert werden können und im folgenden richtig gezündet werden.

Hach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird die Schaltung eo ausgebildet, daß zur Steuerung einer Anzeigevorrichtung oder - tafel, welche einen Rücketellanschluß aufweist, eine gesonderte steuerbare Treiberstufe für diesen Bückstellanschluß vorgesehen ist, welche von der zum Abgeben sequentieller Signale vorgesehenen Vorrichtung periodisch steuerbar ist, und daß eine an eine Vorspannungsquelle angeschlossene Energie speichervorrichtung zwischen dem Ausgang der gesonderten steuerbaren Treiberstuf· und dem Rückstellansohluß vorgesehen ist· Hierdurch wird die den Rückstellzellen zugeführt· Energie in sehr einfacher Weis· erhöht, und die Zündsicherheit bei den Rückstellzellen wird dadurch wesentlich verbessert.

Weitere Einzelheiten und vorteilhaft· Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den im folgenden beschriebenen und in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen·

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Es zeigen

Fig. 1 eine raumbildliche Darstellung einer typischen Anzeigevorrichtung oder -tafel, bei der die vorliegende Erfindung verwendet werden kann,

Figo 2 eine schematische Darstellung einer solchen Anzeigevorrichtung oder -tafel mit den zugehörigen Elektroden und einer typischen Anordnung von Anzeigezellen, und

Fig. 3 ein Schaltbild eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Schaltung für die Rückstellung und sichere zeitliche Steuerung einer Anzeigevorrichtung oder -tafel.

Die im folgenden beschriebene und gezeigte Einrichtung dient hauptsächlich zum Betreiben und zum Abtasten von Zellen in einer Anzeigevorrichtung oder -tafel von der Art, die eine Matrixanordnung von untereinander ähnlichen lichterzeugenden Zellen aufweist. Sie ist besonders nützlich beim Betrieb von Anzeigevorrichtungen oder -tafeln von der Art, wie sie Gegenstand der deutschen Patentanmeldung P 20 23 409ο7 ist.

Zur vollständigen Erläuterung der Erfindung wird eine solche Anzeigevorrichtung oder -tafel im folgenden als Anzeigevorrichtung 10 beschrieben und dargestellt. Diese kann praktisch jede gewünschte Größe und Form aufweisen, und sie kann praktisch jede Anzahl von Gaszellen oder deren Äquivalente enthalten. Sie kann ein beliebiges geeignetes ionisierbares Gas enthalten, z.B. Neon, Argon, Xenon etc., einzeln oder in Kombination, dazu einen Metalldampf, z.B. Quecksilberdampf, um die Kathodenzerstäubung so niedrig wie möglich zu halten.

In der folgenden Beschreibung der Erfindung sind in verschiedenen Figuren verschiedene Anzahlen von Zellen bei

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der Beschreibung der Anzeigevorrichtung selbst und bei der Beschreibung der erfindungsgemäßen Einrichtung zum Betreiben einer solchen Anzeigevorrichtung dargestellt. Zum Beispiel hat die in Fig» 1 dargestellte Anaeigevorrichtung sechs Spalten mit je fünf Zellen. In Fig. 2 ist in der sehematisehen Darstellung der Anzeigevorrichtung und des erfindungsgemäßen Adressier- oder Abtastsystems eine größere Anzahl von Zellen dargestellt.

Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäß betreibbare Anzeigevorrichtung oder -tafel 10. Diese weist ein isolierendes Gehäuse aus Glas, Keramik od.dgl· auf, alt mehreren an der Oberseite dieses Gehäuses angeordneten Elektroden 11, 12, ..·, 15 und an der Unterseite des Gehäuses angeordneten Elektroden 11', 12', ..., 15'· Diese Elektroden 11,... und 11', ... sind vorzugsweise als Drähte ausgebildet und dienen beim Betrieb der Vorrichtung als Anzeige- Steueranoden bzw. als Abtastanoden.

Die Kathodenelektroden 111-1, 112-1, 113-1, 111-2, 112-2, 113-2, ... sind vorzugsweise als flache Metallstreifen ausgebildet, welche jeweils mit einer Reihe von Löchern oder Ausnehmungen pro Spalte von Anzeigezellen versehen sind. Die Kathoden sind vertikal und parallel zueinander orientiert. Sie verlaufen unter einem Winkel, vorzugsweise unter 90°, zu den Anodenelektroden 11', 12·, ··., 15*» vnü jede Kreuzung definiert eine Abtastzelle. Eine Kathodenöffnung für die zugeordnete Zelle befindet sich an jeder Kreuzungsstelle. Die Kathoden 111-1, ...» 113-2 liegen somit jeweils längs einer Spalte von Zellen, und die Anoden liegen jeweils längs einer Zeile von Zellen. Dazuhin ist jede Spalte von Kathodenöffnungen einer Spalte von Zellen zugeordnet, und jede durch benachbarte Kathoden definierte Zeile von Kathodenöffnungen liegt längs einer Zeile von

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Zellen· Sine Abtastzeile weist also jeweils einen Abschnitt einer Abtaststeueranode 11', 12', ..., 15', den zugeordneten Abschnitt einer über dieser liegenden Kathode 111-1, ·.., 113-2 lind das Sasvolumen zwischen diesen Elektrodenabschnitten auf. Sie Abtastzellen sind jeweils definiert durch die sie kreuzende Anode und Kathode.

- Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist die Anzeigevorrichtung oder -tafel abgeschlossen durch eine obere Betrachtungsplatte aus Glas od.dgl·; ferner ist ein Rückstell-Kathodenanschluß 102 vorgesehen. Bei einer g fertigen Anzeigevorrichtung 10 sind die Platten und verschiedenen Elektroden gasdicht durch eine Dichtung miteinander verbunden» die längs ihrer benachbarten Kanten aus einem geeigneten Werkstoff gebildet ist, z.B. aus Grlasfritte, wie sie beispielsweise unter dem Namen PYROCERlM im Handel ist. Der Rückstellkathode 102 kann, fala gewünscht eine getrennte Gruppe von Graszellen zugeordnet sein. Bas in der Anzeigevorrichtung 10 verwendete Gas wird in geeigneter Welse eingebracht, z.B. unter einer Vakuumglocke oder mittels eines geeigneten (nicht dargestellten) Rohres« das an der unteren Platte der Vorrichtung 10 befestigt ist.

Zum Ausfahren eines AbtastVorgangs bei der Vorrichtung " 10 werden die Zellen nacheinander betätigt, und zwar beginnend bei der ersten Spalte von Zellen und von Spalte zu Spalte fortschreitend bis zur letzten Spalte der Vorrichtung, wonach ein Signal erzeugt wird, um die der Rückstellkathode 102 zugeordneten Zellen (AnschluB 115, Fig. 3) zu zünden und einen neuen Abtastzyklus einzuleiten·

Bas in fig. 2 dargestellte System wird zum Ausführen dieses Abtastvorgang* verwendet · <■ Bas erfindungsgemäße System macht gebrauch von Zellenabtastprinzipien, wie sie

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in der deutschen Patentanmeldung P 20 23 409.7 vom 13. Hai 1970 beschrieben eind. Die Anzeigesteuerkathoden der Vorrichtung sind in drei Gruppen zuaammengesehaltet, die ale Phasen beschrieben werden können. Bei der in Fig. gezeigten Anzeigevorrichtung 10 sind in zweckmäßiger Weise die Kathoden in drei solchen Gruppen oder Phasen zubammengeschaltet. Die erste Anzeige-Steuerkathode 111-1, welche der ersten Spalte von Zellen an der linken Seite der Anzeigevorrichtung 10 zugeordnet ist, wird als Phasen-1-Kathode bezeichnet, und jede vierte Kathode ist an diese Gruppe angeschlossen. Die anderen Kathoden sind wie dargestellt an die anderen Gruppen angeschlossen, einschließlich der letzten Kathoden 111-n, 112-n und 113-n. In Pig· 2 sind einige Anzeigezellen beispielhaft angedeutet, so die Zellen 3 und 5, die der Kathode 111-2 zugeordnet sind, und die Zellen 7 und 9, die der Kathode 112-3 zugeordnet sind. Selbstverständlich kann eine solche Anordnung beliebig viele Zellen aufweisen, einschließlich - falls gewünscht der Rückstellkathode 102 zugeordnete Zellen. Zusätzlich weist die Anzeigevorrichtung Abtast-Steueranoden 11^f, 12', ..., 17' sowie Anzeige-Steueranoden 11, 12, ..., 17 auf, welche unabhängig betrieben werden.

Fig. 3 zeigt ein Blockschaltbild eines Anzeigesystems. Dieses enthält eine Anzeigevorrichtung 10 mit mehreren Anzeige-Anodenelektroden 11, 12, ..·, 17» welch· über Widerstände.21, 22, ..., 27 an ein Potential Yg angescHoseen sind. Ebenso sind mehrere Abtastanoden vorgesehen, welche über Widerstände 31» 32, ..., 37 an dae Potential Yg angeschlossen sind. Die Anzeige-Steuerkathoden 111-1, 112-1 und 113-1 sind den ersten drei Anzeigespalten «ugeordnet und befinden sich deshalb am einen Ende der Anseigevorrichtung 10. Letztere weist auch die Rückstellkathode 102 sowie Anceige-Steuerkathoden 111-1, ··., 111-n, 112-1, .··, 112-n, 113-1, ..., 113-n auf.

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Die AnzeigeVorrichtung 10 weist eine große Zahl ron Anzeigeζeilen oder -elementen auf, von denen einige beispielhaft dargestellt und mit 3,5,7 und 9 bezeichnet sind* Ferner sind Anoden 18 und 115 zum im-Bestriehszustand-Halten vorgesehen, und diese sind jeweils über einen Widerstand 19 bzw. 117 an das Potential V-g angeschlossen. Ebenso sind Kathoden 101 und 198 zum im-Betriebszustand-HaIten vorgesehen und beide an Hasse angeschlossen. Diese Anoden und Kathoden bilden Zellen, die ständig glimmen und erregte Ionen zu den benachbarten Zellen liefern, wodurch deren Zündung erleichtert und beschleunigt wird. ä

Die Anodenelektroden 11» 12, ...» 17 der An»βig·vorrichtung werden nach einem Schema oder Muster aktiviert, das kennzeichnend ist für die anzuzeigende Information· Zu ihrer Aktivierung dient eine Zeichenerzeugungsvorriohtung 40_f weiche Eingänge 4Q-A bis 40-n zum Zuführen von Informationssignalen aufweist, ferner Vorspannungseingänge Y^ und Y_cc, sowie einen an Masse angeschlossenen Bezugsanschluß 48« Der Zeichenerzeuger oder -generator 40 kann sowohl eine Decodier- wie auch eine Codiervorrichtung aufweisen und weist einen Sohnellzugriffsspeieher auf, der Speicher aus integrierten Schaltungen. (ICs) oder anderen Halbleitervorrichtungen, oder magnetische Informations- J speicherι enthalten kann.

Die den Eingängen 4Θ-Α bis 40-n des Zeiohenerzeugers 40 zugeführten Informationesignale kennen im reinen Binlroei'i oder im linäroeie für Dezimalziffern (BOD-C β de) oediert iei». Ameh kann für jede» anzuzeigende InfermatienssTJiliol, ils· leiohen eder Ziffer, «in getrennter Eingang verge seh in «An»

Beim dargestellten AuefttkntÄgsbeiepiel der Erfindung kat der Zeiohenerzeufer 40 sieben Ausgänge, an die jeweils ti« Basiselektrode «ines »pn-Treibertransistors 41, 42, ··.,

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47 und die Kathode einer Basisschutzdiode 51» 52, ..., 57 angeschlossen ist. Die Anoden dieser Baaissohutzdioden liegen an Hasse. Sie Emitter der Treibertransistoren 41,' 42» ...» 47 liegen ebenfalls an Masse, und ihre Kollektoransohlüsse sind jeweils über eine Zeherdiode 61, 62, ..., 67 an die Anodenelektroden 11, 12, ..., 17 der Anzeigevorrichtung 10 angeschlossen. Sie Kollektoren der Anodentreibertransistören sind jeweils auch mit der Anode einer Siode 71» 72, ..., 77 verbunden, deren Kathoden gemeinsam an die Kollektorelektrode eines zur Dunkeltastung dienenden !Transistors 80 angeschlossen sind.

Wenn den Eingängen 40-A...40-H des Zeichenerzeugerβ 40 Informationssignale zugeführt werden, gibt dieser ein Huster von sequentiellen, parallelen Informationssignalen an die Anodentreiber, um die Anodenelektroden der Anzeigevorrichtung 10 sequentiell auszusteuern· Zum Beispiel können pro Zeichen oder Symbol vier Gruppen von Signalen vorgesehen sein, wenn eine 4x7- Hatriz verwendet wird, oder fünf Gruppen, wenn eine 5x7- Matrix benutzt wird. Sie Anzeigeelemente werden aktiviert bei gleichzeitiger Erregung von ausgewählten Anoden und einer der Anzeige-Steuerkathoden, weloh letztere sequentiell abgetastet werden.

Der Zeiohenerzeuger 40 wird synchron mit den Anzeigest euerkatheden weitergesohaltet, und zwar von einer Taktgeber schaltung, welche einen Eingang 81 aufweist, der über zwei Trennverstärker 82 und 83 alt dem St euere ingang 49 verbunden ist» Der Zeichenerzeuger 40 seinerseits wird synchron mit der Büoksttll-Steuerkathod· 102 zurückgestellt, und zwar gesteuert von einer Schaltung, die^inen Eingang 91 aufweist,: der über Trennverstärker 92 und 93 an den Hüekstellanschlml 95 des Zeichenerzeugerβ 40 angeschlossen ist.

Sas Ausgangesignal des Trennverstärkers 62 der Takt·* geberiehaltung wird auoh einer Sunkeltast-Steuersohaltune zugeführt, weloh· einen Verstärker 84 aufweist, der mit

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dem Eingang eines Verstärkers 88 über eine in X -Schaltung geschaltete R-C-Zeitsteuerschaltung verbunden ist, welch letztere zwei Widerstände 85 und 87 sowie einen Kondensator 86 aufweist. Der Ausgang des Verstärkers 88 ist mit der Basis des Dunkeltast-Steuertransistors 80 verbunden, welche auch über einen Widerstand 89 an das Bezugspotential V_cc angeschlossen ist.

Jedesmal, wenn eine Spalte von Informationssignalen taktweise vom Zeichenerzeuger 40 zu den Anzeigeanoden-Treibertransistoren 41, 42, ..., 47 übertragen wird, wird der Dunkeltast-Steuertransistor 80 kurzzeitig durch die Zeitsteuerschaltung betätigt, um das Anlegen der Erregungssignale an die Anzeigeanoden 11, 12, .,,, 17 zu verzögern. Hierdurch erhalten die ausgewählten Anzeigezellen Zeit, um jeweils zu Beginn einer Taktgeberperiode ionisiert zu werden, so daß nur die ausgewählten Zellen oder Elemente tatsächlich einschalten b?,w. zünden, und die zuvor glimmenden Zellen nicht erneut gezündet werden. Das Dunkeltasten kann auch dadurch bewerkstelligt werden, daß man an den Eingang 50 des Zeicheaerzeugere 40 ein Steuersignal anlegt, sofern ein solcher Eingang 50 vorhanden ist. Am Ende des Dunkeltast-Intervalls bewirken die Anzeigeanoden-Treiberstufen 41, 42, ..o, 47 die Anzeige der gewünschten Information.

Die Anzeige-Steuerkathoden 111-1 bis 113-n werden von drei gesättigten Treiberstufen ausgesteuert, welch letztere npn-Transistoren 151» 152 und 155 aufweisen, an deren Basiselektroden jeweils ein Widerstand 161 bzw. bzw. 163 angeschlossen ist. Ferner ist eine Rückstell-Treiberstufe mit einem einen Baeiswiderstand 160 aufweisenden apn-Transietor 150 vorgesehen, dessen Kollektor über eine R-C-Parallelschaltung aus einem Kondensator und einem Widerstand 106 an die Rückstellelaktrods 102

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angeschlossen ist. Der Kollektor des Transistors 150 ist über einen Widerstand 108 an das Potential Vg angeschlossen,

Die Kathodenelektroden einschließlich der Rüokstellkathode 102 und der Anzeige-Steuerkathoden sind an ein Bezugspotential angeschlossen, das von der Serienschaltung einer mit ihrer Anode an Masse angeschlossenen Zenerdiode 125 in Serie mit einem an das Potential V₁₃ angeschlossenen Widerstand 127 gebildet wird, und zwar über die Parallelkombinationen der Diode 121 und des Widerstands 141, der Diode 122 und des Widerstands 142 bzw. der Diode 123 und des Widerstand 143. Die Anzeige-Steuerkathoden werden ferner über Dioden 131, 132, 133 nach Masse geklammert; die Anoden dieser Dioden 131 bis 133 liegen jeweils an Masse.

Die Kathoden-Treiberstufen 150 bis 153 werden von einer Zählachaltung gesteuert, welche Flipflops 180 und 190 aufweist, die ihrerseits, durch das Ausgangssignal des Trennverstärkers 83 der Taktgeberschaltung und das Ausgangssignal des Trennverstärkers 93 der Rtickstell-Steuerschaltung mit Impulsen versorgt werden. Die Flipflops 180 und 190 sind zusammen als Modulo-2-Zähler geschaltet, der normalerweise einen Zyklus von drei Impulsen oder Zählimpulsen anlegt, um die Anzeigesteuerung-Kathodentreiber zu steuern. Die Zählerflipflops sind direkt an Masse und das Bezugspotential V_n- angeschlossen, und ihre Ausgänge sind über Widerstände 183, 187 bzw. 193 1 197 an das Potential V_GC angeschlossen.

Ein mit 182 bezeichneter Ausgang des Zählerflipflops 180 ist über einen Kondensator 170, der über eine umgekehrt vorgespannte Diode 174 mit Masse verbunden ist, mit den Basiskreisen der Kathodentreibertransistoren I50 und 152 verbunden. Ein anderer Ausgang 185 des Zählers ist über einen Kondensator I7I mit den Basiskreisen der Kathodentreibertransistoren 151 und 153 verbunden, welche über

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die umgekehrt vorgespannte Diode 175 mit Masse verbunden aind. Alternativ könnten die Dioden 174 und 175 durch Widerstände ersetzt werden, jedoch mit weniger zufriedenstellenden Resultaten. Der Zählerausgang 191 ist mit den Emittern der Transistoren 150 und 151 verbunden, und der Zählerausgang 196 ist mit den Emittern der Transistoren 152 und 153 verbunden.

Im Betrieb bewirkt die Zufuhr eines Rüokstellsignals am Eingang 91 eine Rückstellung des Zeichenerzeugers 40 und der Zählerflipflops 180 und 190. Hierdurch wird seinerseits der Rückstelltreiber 150 betätigt, welcher der % Rückstellkathode 102 der Anzeigevorrichtung 10 einen Impuls zuführt. Da die der Rückstellkathode 102 zugeordneten Rücksteilζeilen nicht leicht zu zünden sind, ist nach einem Merkmal der Erfindung eine Energiespeichervorrichtung im Ausgangskreis des Rückstellkathodentreibers 150 vorgesehen. Diese Speichervorrichtung weist einen Kondensator 104 und Widerstände 106 und 108 auf.

Eine Elektrode des Kondensators 104 und ein Anschluß des Widerstands 106 an der Kathode 102 sind über eine vorwärts vorgespannte Diode 120 an das durch die Zenerdiode 125 geschaffene Referenzpotential angeschlossen. Die andere Elektrode des Kondensators 104 und des zu ihm parallelgesohalteten Widerstände 106 ist über einen Widerstand 108 an das Potential Vg angeschlossen, so daß sich der Kondensator 104 auf eine Spannung aufladen kann, die durch das Verhältnis von Widerstand 106 zu Widerstand 108 bestimmt ist. Der Verbindungspunkt von Widerstand 106, Widerstand 108 und Kondensator 104 ist mit dem Kollektor des Transistors 150 verbunden. Während der Rückstellbedingungen wird dieser Punkt auf Massepotential gebracht, wodurch die Kathode 102 auf ein negatives Potential gebracht wird, das gleich der Ladespannung des Kondensators

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104- ist. Dieser Vorgang erzeugt eine Spannung zwischen der Rückstellkathode 102 und den Abtastanoden, welche gleich Vg₊ plus dem Betrag des genannten negativen Potentials ist. Da die Ionisierung eine Punktion von Zeit und Spannung ist, ist die für die Ionisierung erforderliche Zeit umso kürzer, je größer die angelegte Überspannung ist. Die gespeicherte Ladung ermöglicht also kürzere Ionisierungezeiten an den Rückstellelementen oder -zellen.

Bei einer Ausführungsfor« gibt die Zenerdiode 125 eine Bezugsspannung von etwa 110 V, und deshalb werden die übrigen Steuerkathoden nur zwischen diesen etwa 110 V und Massepotential ausgesteuert. Dieses geringere Potential an den anderen Kathoden ist hinreichend, da diese jeweils durch das Arbeiten der vorhergehenden Spalte von Elementen vorbereitet werden. Die Rückstellzellen sind jedoch viel schwieriger zu betreiben, da sie die erste Spalte der Anzeigevorrichtung sind und da das Glimmen von der letzten, von der Kathode 113-n gesteuerten Spalte zur Rückstellkathode 102 an der gegenüberliegenden Seite der Vorrichtung 10 zurückübertragen werden muß, was vorstehend als Rückstellung bezeichnet wird.

Der Zähler mit den flipflops 180 und 190 wird durch Impulse von der Taktgeberschaltung schrittweise weitergeschaltet und kann bei jedem Zählerstand seines Zählzyklus anhalten, falls der Taktgeber keine Impulse mehr abgibt oder eine Unterbrechung in der Schaltung auftritt. In einem solchen Fall könnte einer der Treibertransistoren 151» 152 oder 153 für die Anzeigekathoden ständig im eingeschalteten Zustand bleiben, und das könnte zur Überhitzung dieses Transistors und der zugeordneten eingeschalteten Kathode (n) führen, so dafl letztere überhitzt wird b-zw. werden und einige der zugeordneten Anzeigezellen geschwärzt werden (z.Be infolge Kathodenzerstäubung und entsprechendem Nieder-

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schlag auf dem Glas der Deckplatte)f hierdurch könnten diese Anzeigezellen sogar für eine weitere Verwendung ungeeignet werden. Nach einem wichtigen Merkmal der Erfindung wird diese Gefahr durch einen reaktanzbehafteten Kopplungskreis vermieden, nämlich den kapazitiven Kopplungs kreis mit den Kondensatoren 170 und 171» den Widerständen 160 bis 163 und den Dioden 174 und 175. Falls nämlich der Zähler oder einer seiner Flipflops 180 oder 190 in einem seiner Zählzustände stehenbleibt, lädt sich der Kondensator 170 oder 171 über den zugeordneten Strompfad auf und sperrt den zugehörigen Kathodentreiber 150, 151, 152 oder 153» der aktiviert gewesen war. Die Schaltung zum zeitlichen Weiterschalten arbeitet deshalb auch bei Fehlern und Ausfällen sicher und stellt ferner durch kurzzeitiges Dunkeltasten sicher, daß nur die ausgewählten Anzeigeelemente betätigt werden, um Information anzuzeigen, die dem System zugeführt wird.

Die Zenerdioden 61, 62, ..., 67 sind anstatt anderer Typen von Torschaltungen an die Ausgänge der Treibertransistoren 41, 42, .β.» 47 angeschlossen, um zu verhindern, daß die Anzeigeanoden ein wesentlich negativeres Potential annehmen als die Abtastanoden, die Anoden 18 und 115 zum im-Betriebszustand-Halten, die Kathoden 101 und 198 zum im-Betriebszustand-Halten, oder als die Anzeigekathoden 111-1 ... 113-n der Anzeigevorrichtung. Bei einer bevorzugten Ausführungsform haben die Zenerdioden 61, 62, ..., 67 jeweils eine Zenerspannung von etwa 120 V, und die Zenerdiode 125 hat eine Zenerspannung von etwa 110 V, um ein Zünden zwischen den Anzeigeanoden und den Abtastanoden und eine Rückzündung zwischen den Anzeigeanoden und den Kathoden zu verhindern. Die Widerstände 19 und 117 führen den Schaltungen zum im.Betriebszustand-Halten gerade so viel Strom zu, daß diese ionisiert gehalten werden. Die

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Zellen zum im-Betriebszustand-Halten lassen etwas Gas zur Rückstellspalte diffundieren, um dae Rückstellen der Vorrichtung zu erleichtern»

Die Basisschutzdioden 51, 52, ..., 57 für die Anzeigeanoden-Treiberstufen können unter bestimmten Bedingungen weggelassen werden, abhängig von den Charakteristiken des für den Zeichenerzeuger 40 gewählten Schnellzugriffsspeichers und der Treibertransistoren 41, 42, ..., 47. Ungefähre typische Werte fUrspannungen und Schaltungsparameter sind:

Y^ +250 V

vcc	R-I17	+ 5	0,33	V	0hm
VGG	bis R27	- 12	V	0hm
R19,	bis R57	1	M	0hm
R21		50	k	0hm
R51		160... 200	k	k 0hm
R85		1	k	0hm
R87		5	,6	0hm
R89		CVI	k	0hm
R106		100	k	0hm
R108	bis R143	200	k	0hm
R127	bis R165	50	k	0hm
R141	bis R1Q7	100	k	0hm
R16O	°104	CVl	k	Mikrofarad
R183	' C171	2	k	0,47 Mikrofarad
C86»	0	,02
C170	*..

Einzelheiten des Aufbaus und der Arbeitsweise einer typischen Anzeigevorrichtung, wie sie beim vorliegenden

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System verwendet werden kann, sind offenbart in einer Veröffentlichung der Burroughs Corporation mit dem Titel "Self-Scan Panel Display». Diese Veröffentlichung hat die Bezeichnung Bulletin 116 und 10 M/11-69 (1969). Weitere Einzelheiten finden sich in einem Artikel von W· J. Harmon Jr. in der Zeitschrift "Electronics" vom 2. März 1970, Band 43, Nr. 5, S. 120 - 125 mit dem Titel "Dot Matrix Display Features Inherent Scanning Ability", und im selben Heft von "Electronics" auf den Seiten 126 - 130 in einem Artikel von H· Borden und H. Kniss mit dem Titel "Strobing

Makes Longer LED Alphanumeric Displays Possible". U

Vorstehend wurde ein bevorzugte» Ausführungsbeispiel der Erfindung im einzelnen und beispielhaft beschrieben» Diese Beschreibung gibt dem kompetenten Fachmann die Anleitung zu vielerlei Modifikationen und Variationen im Rahmen des durch die vorstehende Beschreibung, die zugehörige Zeichnung und die Ansprüche offenbarten allgemeinen Erfindungsgedankens·

Patentanwälte Dipl.-Ing. Horst Rose Dipl.-Ing. Peter Kosel

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Claims (8)

1. DlPL-ING. HORST ROSE DIPL.-ING. PETER KOSEL

   PATENTANWÄLTE

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   D 3353 Bad Gandereheim 5. März 1971

   Hohenhöfen 5 Telefon (053 82) 28« BurrOUghB Corporation T.leflrrnnm-Adi»ei«:Sledprt^Gii^reh*n .

   Patentgesuoh vom 5. März 1971 Akt.-Nr. 788/258

   Patentansprüche

   Schaltung zur zeitlich-sequentiellen Steuerung mehrerer, einer Anordnung von Anzeigeelementen zugeordneter Steuerelektroden, dadurch gekennzeichnet, daß steuerbare Treiberstufen (151, 152, 153) vorgesehen sind, die jeweils an mindestens eine der Anzeige-Steuerelektroden angeschlossen sind, daß eine an eine Quelle (81) von Taktgeberimpulsen anschließbare Vorrichtung (82, 83, 84* 180, 190) vorgesehen ist, welche im Betrieb sequentielle Signale zum Steuern der Treiberstufen (151, 152, 153) für die Anzeigeelektroden (111, 112, 113) liefert, und daß zwischen dieser Vorrichtung (82, 83, 84, 180, 190) und den Treiberstufen (151» 152, 153) für die Anzeigeelektroden reaktanzbehaftete Koppelglieder (170, 171) vorgesehen sind, welche im Betrieb den Treiberstufen diese Signale zuführen und verhindern, daß die Treiberstufen jeweils länger als während einer vorgegebenen Zeitspanne aktiviert werden.
2. 2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeelemente als Grlimmentladungszellen (5, 5, 7» 9) ausgebildet sind, welche Kathoden (111, 112, 113) aufweisen, die entsprechend der anzuzeigenden Information nach einem vorgegebenen Schema aussteuerbar sind und deren Steuerelektroden (11, 12, ..., 17) Anoden der Zellen sind.
3. 3, Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Glimmentladungszellen (31 5, 7, 9) in einer der Sicht entzogene Ebene mehrere gemeinsam vorgespannte (Vg) Abtastanoden (11», ..., 17') und in einer zweiten, einsehbaren

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   Ebene ebenso viele Anzeigesteueranoden (11, «.., 17) aufweisen.
4. 4. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die an die Quelle (81) von Taktgeberimpulsen anschließbare Vorrichtung eine Dunkeltaststeuereinrichtung (40, 50} 80) aufweist, welche mit den Anzeigeanoden (11, ..., 17) aller Aneeigezellen verbunden ist, um sie zu Beginn jeder Taktgeberperiode kurzzeitig dunkelzutasten.
5. 5. Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die an die Quelle (81) von Takt- A geberimpulsen anschließbare Vorrichtung einen Zähler (180,

   190) aufweist, und daß die reaktanzbehafteten Koppelglieder eine R-C-Schaltung (160, 161, 162, 163, 170, 171) aufweisen, welche zwischen dem Ausgang (182, 185) des Zählers und den Eingängen der steuerbaren Treiberstufen (151» 152, 153) vorgesehen ist.
6. 6. Schaltung nach Anspruch 51 dadurch gekennzeichnet, daß der Zähler zwei Flipflops (180, 190) aufweist, welche als rückstellbarer Modulo-2-Zähler geschaltet und mit den steuerbaren Treiberstufen (150, 151, 152, 153) sowohl für die Rückstellfunktion wie für die sequentielle Steuerfunktion verbunden sind.
7. 7. Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung einer Anzeigevorrichtung oder -tafel (10), welche einen Rückstellanschluß (102) aufweist, eine gesonderte steuerbare Treiberstufe (150) für diesen Rückstellanschluß (102) vorgesehen ist, welche von der zum Abgeben sequentieller Signale vorgesehenen Vorrichtung (82, 180, 190) periodisch steuerbar ist, und daß eine an eine Vorspannungsquelle (V-n) angeschlossene Energiespeichervorrichtung (104, 106, 108) zwischen dem Ausgang der gesonderten steuerbaren Treiberetufe (15o) und dem Rückstellanschluß (102) vorgesehen ist«

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8. 8. Schaltung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Energiespeichervorrichtung einen mit einer besonderen Vorspannungsvorrichtung (V-g, 120, 125) vorgesehenen Kondensator (104) aufweist, der an den Ausgang der gesonderten steuerbaren Treiberstufe (150) angeschlossen ist, um über den Rückstellanschluß (102) ein hohes Energieniveau an eine in der Anzeigevorrichtung (10) vorgesehene Rückstellelektrode anzulegen

   Patentanwälte Dipl.-I_n-. Horst Rose Üipl.-Ing. Peter Kosel

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