DE2141343C3 - Niederspannungsimpulsschaltung zum Anlegen von Betriebspotentialen an ein Gasentladungsanzeige- und -speichergerät - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Niederspannungsimpulsschaltung zum Anlegen von Betriebspotentialen an ein Gasentladungsanzeige- und -speichergerät mit einer isolierten Zeilen-Spalten-Leitermatrix, wobei die Betriebspotentiale aus von einer Que'le jeweils gleichförmig an eine ausgewählte Anzahl von Zeilenleitern und in entgegengesetzter Phasenlage an eine ausgewählte Anzahl von Spaltenleitern angelegten Haltespannungpn und zur Beeinflussung des Entladezustandes dienenden Spannungsimpulsen bestehen, die von jedem Zeilen- und Spaltenleiter entsprechenden Impulsspannungsquellen wahlweise an ausgewählte Zeilen-Spalten-Leiterpaare anlegbar sind.

Es ist eine Schaltungsanordnung zur Speicherung einer Leuchtanzeige in einer Anzeigeröhre bekanntgeworden, bei der die Anzeigeröhre in Reihe mit einem Thyristor- bzw. einem Transistor-Schalter an eine Gleichspannung gelegt ist, die so groß sein muß,

•ο daß die Anzeigeröhre zündet, wenn beide Schalter leitend sind. In gelöschtem Zustand ist einer der beiden Schalter gesperrt, so daß die Gleichspannung, die bei Gasentladungsröhren einen erheblichen Wert aufweist, an dem gesperrten Schalter abfällt. Halbleiter-

schalter, die derart hohe Spannungen verarbeiten können, sind in integrierten Schaltungen nur bei Verwendung aufwendiger Herstellungsverfahren herstellbar (deutsche Auslegeschrift 1 258 767).

Es ist ferner eine Anzeigematrix mit lichtemittie-

ao renden Dioden bekanntgeworden. In der Steuerschaltung für die bekannte Anzeigematrix ist jede lichtemittierende Diode mit dem Emitter eines Transistors verbunden. Nur die lichtemittierende Diode, die dem Transistor mit dem höchsten Emitterpotential zugeordnet ist. sendet Licht aus. Um zu erreichen, daß auch andere lichtemittierende Dioden eingeschaltet werden, wird den Gleichspannungen ein Signal einer Signalquelle überlagert, das z. B. die Form eines Sagezahnes hat. Dadurch wird erreicht, daß die einzel-

nen Transistoren nacheinander das höchste Emitterpotential erreichen. Die überlagerten Gleich- und Steuerspannungen werden dabei den den Dioden zugeordneten Halterleiterschaltern zugeführt. Lichtemittierende Dioden haben bekanntlich eine wesentlieh niedrigere Anregungsspannung als Gasentladungseinheiten, so daß für die entsprechenden Zundschaltungen unterschiedliche Anforderungen und Probleme auttreten. Würden die hchtemittierenden Dioden durch Gasentladungseinheiten ersetzt.

dann hatte jeder Transistor Steuerspannungen zu liefern, die groß genug sind, um einerseits ein Zünden oder andererseits ein Losehen der angeschlossenen Gasontladungseinheit herbeizuführen (USA.-Patentschrift 3 517 258).

hs ist schließlich eine matrixförmige Anzeigetafel mit Elektrolumineszenzzellen bekanntgeworden, bei dem dem einen Anschluß der Elektrolumineszenzzellen eine Gleichspannung und dem anderen Anschluß eine Impulsspannung zugeführt wird. Die Zünd- bzw.

Löschimpulse liegen nur eine äußerst kurze Zeit an, so daß zum Schalten derselben elektronische Schalter verwendet werden müssen. Elektronische Schalter, die die erforderlichen hohen Spannungen schalten können, sind jedoch für integrierte Schaltungen nur unter äußerst hohem Aufwand herstellbar (deutsche Offenlegungsschrift 1816 354).

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Niederspannungsimpulsschaltung anzugeben, bei der die Impuls-Spannungsquellen Impulse verhältnismäßig niedriger Amplitude abgegeben können, so diß die Impulsspannungsquellen in integrierter Schaltungstechnik herstellbar sind.

Bei einer Schaltung der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch eine weitere Impulsspannungsquelle für die Zeilenleiter und Vorrichtungen, durch welche die weitere Impulsspannungsquelle in Reihe mit der Haltespannungsquelle für die Zeilenleiter und mit jeder

Zeilenimpulsquelle verbindbar ist, wobei die weitere Zeilenimpulsspannungsquelle einmal während einer HaJbwclle der Haltespannung und in einem ausgewählten Zeitpunkt der Halbwelle betätigbar ist, und für die Spaltenleiter eine weitere Spaltenimpulsspannungsquclle und Vorrichtungen, durch welche die weitere Impulsspannungsquelle m Reihe mit der HaI-tespannungsquelle für die Spaltenleiter und mit jeder Spaltenimpulsquelle verbindbar ist, wobei die weitere Spaltenleiterimpulsquelle gleichzeitig mit der weiteren Zeilenimpulsquelle für die Zeilenleiter betätigbar ist.

Bei der erfindungsgemäßen Schaltung können die Haltespannungseueilen so bemessen sein, daß die bereits gezündeten Gasentladungseinheiten gezündet bleiben und die noch nicht gezündeten Entladungseinheiten nicht gezündet werden. Die Impulsspannungsquellen für jeden Zeilen- bzw. Spaltenleiter liefern immer dann einen Impuls, wenn an dem zugeordneten Spalten- bzw. Zeilenleiter eine Entladungseiaheii gezündet bzw. gelöscht werden soll. Diese Impulse addieren sich zu der Haltespannung, die an sämtliche Zeilen- bzw. Spaltenleiter gelegt ist. Je nachdem, an welcher Stelle der Haltespannungskurve die Impulse auftreten, wird die angesteuerte Entladungseinheit gezündet oder gelöscht. Damit die Impulse dieser Impulsspannungsquelle Impulse mit verhältnismäßig niedriger Amplitude liefern können, ist in Reihe zur Haltespannungsquelle eine zusätzliche Impulsspannungsquelle geschaltet. Die von den weileren Spannungsquellen gelieferten Impulse sind in der Amplitude so bemessen, daß die Summe bzw. die Differenz der Haltcspannung und der zusätzlichen Impulsspannung den eingangs erwähnten Haltespan· nungsbereich nicht verläßt. Es können daher schon verhältnismäßig kleine Impulsamplituden der den Zeilen bzw. Spalten zugeordneten Impulsspannungsquellen ausreichen, um ein Lösehen b/w. ein Zünden der zugeordneten Gaseniladungscinheil /u bewirken. Aus diesem Grunde können die erforderlichen Impulsspannungsqucllen ohne besonderen Aufwand in integrierter Schaltungstechnik hergestellt werden

Ein bevorzugtes Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung wird im nachfolgenden an Hand der Zeichnung naher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild mit einer vereinfachten teilweisen Draufsicht auf ein Anzeigegerät nach der Erfindung, und

F i g. 2 ein zur Erläuterung der Erfindung dienendes vereinfachtes Kurvendiagramm.

In Fig. 1 ist eine Anzeigetafel 10 in vereinfachter schematischer Form dargestellt. Die Tafel 10 besteht aus einer Zeilenleiterplatte 11 mit auf der einen Oberfläche befindlichen Zeilenleitern A₁, R_:, . Ä_v und einer dielektrischen Schicht 12, die mit einem Abschnitt über ein Abstands-Dichtmittel 13 hinausreicht, welches sich auf der Seite einer gegenüberliegenden Spaltenleiterplatte 14 befindet, die Spaltenleiter C₁, C₂,... C_n trägt, die in entsprechender Weise mit einer dielektrischen Schicht bzw. Beschichtung 16 überzogen sind. Zu jedem Zeilenleiter A₁, R₂, -R_n ist in Reihe eine Impulsspannungsquelle 15-1, 15-2, ... \5-N geschaltet, der jeweils an Klemmen LPR₁, LPR₂,... LPR_n ein Impuls von einer logischen Zeilendekodieranordnung 18 zugeführt wird, die ihrerseits Informationen von einer Datenverarbeitungseinheit 19 erhält, die an ihrer Eingangsklemme 20 mit einem Rechner verbunden sein kann. Jede Zeilenlei terimpulsquelle 15 wird durch die von der Zeilendekodieranordnung 18 abgegebenen Impulse wahlweise betätigt und legt einen Spannungsimpuls an ausgewählte Zeilenleiter R₁-R_n an. Wie in Zeile 3 der

Fig. 2 dargestellt, sind die von den Impulsqnellen 15 in den Zeileiileitern R erzeugten Niederspannungsimpulse zeitlich so abgestimmt, daß sie gleichzeitig mit der Impulsgabe einer weiteren Zeilen-Impulsquelle 24 erfolgen, die von der Zeilendekodieranordnung 18

ίο gesteuert wird. Die Anordnung 18 liefert jedesmal dann einen Ausgangs-Impuls an die Impulsquelle 24, wenn an einer der Klemmen LPR₁, LPR₂, · ■ · LPR_n der Zeilendekodieranordnung 18 ein Ausgangsimpuls erscheint. Die Haltespannung für die Zeilenleiter R wird von einer Haltespan'nungsquelle 25 geliefert und besteht in der hier dargestellten Ausführungsform aus einer Sinusspannung (siehe Fig. 2, Zeile 1), wobei sich jedoch auch rechteck- und dreieckförmige Haltespannungen verwenden lassen. Dabei ist zu beachten, daß der gemeinsame Verbindungspunkt von Zeilen-Haltespannungsquelle 25 und Haltespannungsquelle 35 mit einer gemeinsamen Masseklemme verbunden ist, so daß die weitere Zeilen-Impulsquelle 24 als auch die anderen Zeilcn-Spannungsimpulsquellen in sol eher Weise geschaltet sind, daß sie Haltespannungen der Quelle 25 überlagern.

In gleicher Weise sind die Spaltenleiter C₁, C₂, ... C_v jeweils in Reihe mit einer Niederspannungs-Spaltenimpulsquelle 30-1, 30-2,... 30-.Vgeschaltet.

.leder dieser Quellen 30 ist jeweils ein Impuls von einer logischen Spaltendekodieranordnung 31 zuführbar. Entsprechend der Darstellung liefert die Anordnung 31 eine Reihe von Ausgangsimpulsen zu den Klemmen LPC,. LPC₂, ... LPC_S entsprechend den von der Datenvirarbeitungseinhcil 19 erhaltenen Informationen. Außerdem erscheint jedesmal dann, wenn an einer der Klemmen LPC₁, LPC₂, ... LPC_n ein Impuls erscheint, ein Impuls an der Ausgangsstellung 34. und dieser Impuls wird der Spalten-Impuls- quelle 33 zugeführt. Diese Impulsquelle 33 ist gleichartig der Impulsquelle 24 und arbeitet in gleicher Weise. Die Inipulsquelle 33 ist in Reihe mit der Haltespannungsquelle 35 geschaltet, die um ISO phasen- \ersetzt 7ii der Haltespannungsquellc 25 arbeitet. Für eine Sinusspannung entsprechen die Ausgangs^pannutig und die Phasenbeziehung der Spalten-Haltespannungsquclk* 35 der Darstellung in Zeile 4 der Fig. 2. Außerdem ist in Zeile 5 der Fig. 2 die Impulsspannung der Spalten-Hilfsimpulsquelle 33 der Einfachheit halber getrennt von der in Zeile -¹ der Fig. 2 dargestellten Haltespannungs-Wellenform dargestellt, wobei der in Zeile 5 dargestellte Impuls jedoch im Betrieb die Spalten-Haltespannung überlagert, wie bei 38 C dargestellt ist. Der Niederspan- nungsimpuls von den Quellen 30-1, 30-2 ...30-Λ' ist in Zeile 5 der Fig. 2 dargestellt. Hierbei ist anzumerken, daß die in den Zeilen 5 und 6 der Fi g. 2 dargestellten Spannungsimpulse in bezug auf die in den Zeilen 2 und 3 dargestellten Spannungsimpulse nega tiv sind, was in Übereinstimmung steht mit der Spal ten-Haltespannung, welche in bezug auf die Zeilen-Haltespannung um 180° phasenversetzt ist. Es dürfte ohne weiteres klar sein, daß die Vorzeichen während der nächstfolgenden Halbwelle entsprechend umge kehrt sind.

Da es sich beiden Entladungseinheiten, deren Lage von der Zeilen-Spalten-Leitermatrix vorgegeben ist, um spannungsempfindliche Vorrichtungen handelt,

sind sowohl das Zünden als auch das Löschen von der Höhe der Spannung abhängig. Entsprechend der Erfindung besteht ein Teil des Impulses aus einem Teil der Haltespannung, ohne daß dadurch die Arbeitsweise des Geräts 10 beeinträchtigt wird. Die Größe der zusätzlichen Impulsspannung (Fig. 2, Zeilen 2 und 5) ist in diesem Falle so bemessen, daß sie weder die angeschalteten noch die abgeschalteten Entladungseirsr.citen beeinflußt. Wenn jedoch die zusätzlichen Impulse in einem beliebigen ausgewählten Muster mit einem Impuls der Impulsquellen 15 und 30 kombiniert werden, ist die Spannung an einer Entludungseinhcit ausreichend hoch, um die Entladungsbedingungen herbeizuführen bzw. zu beenden. Auf diese Weise sind die Anforderungen an die Zeilen- und Spaltenleiterquellen wesentlich herabgesetzt, wodurch die Verwendung von integrierten Niederspannungsschaltungen ermöglicht wird, die durch Verwendung von Diodentrenntechniken hergestellt werden können. Daher lassen sich Herstellungsverfahren für integrierte Niederspannungsschaltungen

ίο mit Diodentrennung anwenden, für welche die Arbeitsspannungen im Bereich von 60 Volt oder darunter liegen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Palentansprüche:

1. Niederspannungsimpulsschaltung zum Anlegen von Betriebspotentialen an ein Gasentladungsanzeige- und -speichergerät mit einer isolierten Zeilen-Spalten-Leitermatrix, wobei die Betriebspotentiale aus von einer Quelle jeweils gleichförmig an eine ausgewählte Anzahl von Zcilenleitern und in entgegengesetzter Phasenlage an eine ausgewählte Anzahl von Spaltenleitern angelegten Haltespannungen und zur Beeinflussung des Entladungszustandes dienenden Spannungsimpulsen bestehen, die von jedem Zeilen- und Spaltenleiter entsprechenden Impulsspannungsquellen wahlweise an ausgewählte Zeilen-Spalten-Leiterpaare anlegbar sind, gekennzeichnet durch eine weitere Impulsspannungsquelle (24) für die Zeilenleiter (A₁, R₁,... R_n) und Vorrichtungen (18), durch weiche die weitere Impulsspannungsquelle (24) in Reihe mit der Haltespannungsquelle (25) für die Zeilenleiter (A₁, A₂ ...R_n) und mit jeder Zeilenimpulsquelle (15-1, 15-2,... IS-N) verbindbar ist, wobei die weitere Zeilenimpulsspannungsquellc (24) einmal während einer Halbwelle der Haltespannung und in einem ausgewählten Zeitpunkt der Halbwelle betätigbar ist, und für die Spaltenleiter (C₁, C₂, ... C_s) eine weitere Spaltenimpulsspannungsquelle (33) und Vorrichtungen (31), durch welche die weitere Impulsspannungsquelle (24) in Reihe mit der Haltespanniingsquelle (35) für die Spallenleiter(C,, C₂,... C^) und mit jeder Spaltenim-

pulsquelle (30-1, 30-2 30-N) verbindbar ist,

wobei die weitere Spaltenleiterimpulsquelle (33) gleichzeitig mit der weiteren Zeilenimpulsquelle (24) für die Zeilenleiter betattgbar ist.

2. Niederspannungsimpulsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die weiteren Impulsspannungsquellen (24, 33) mindestens einmal gleichzeitig mit der gleichzeitigen Impulsgabe durch die Zeilen- bzw. Spaltcnimpulsquellcn zur Impulsabgabe bringbar sind.

3. NieJerspannungsimpiilsschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulsquellen (15-1, ...15--V, 24, 30-1, ...M)-N, 31) durch logische Schaltungsanordnungen (18, 31) gesteuert sind.

4. Niederspannungsimpulsschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulse der weiteren Impulsquellen (24, 33) und der Zeilen- bzw. Spalten-Impulsquellen(15-l,... IS-N, 30-1,... 30-N) die Haltespannung überlagern.