DE2229054C2

DE2229054C2 - Schaltungsanordnung zur Aussteuerung von Gasentladungsanzeigeelementen

Info

Publication number: DE2229054C2
Application number: DE2229054A
Authority: DE
Inventors: Mark Frederick Eisenberg; George Ernest North Plainfield N.J. Holz
Original assignee: Burroughs Corp
Current assignee: Unisys Corp
Priority date: 1971-06-21
Filing date: 1972-06-14
Publication date: 1986-01-30
Also published as: FR2142946A1; CH560438A5; DE2229054A1; FR2142946B1; US3778673A; JPS55144386U; JPS613031Y2; BE784529A; NL7207693A; GB1381404A; IT956323B; CA952213A

Description

^{3 4}

I- den. Jede Treiberelektrode 50 kreuzt jede Abtastelek- sind in anderen Gruppen zusammengefaßt, einschließ- |ö trode 40, wobei jede Kreuzungsstelle eine Abtastzelle lieh der letzten Treiberelektroden 111-/7, 112-/7 und j! 60 festlegt Die Treiberelektroden 50 weisen Reihen von 113-/7. Den Treiberelektroden 111-1,... Π3-/7 mit den Jt winzigen öffnungen 85 auf, wobei jeweils eine öffnung Anschlüssen 111,112 und 113 ist eine Matrixanordnung H 85 an der Stelle einer Abtastzelle 60 liegt Letztere sind 5 von Anzeigszellen 90 zugeordnet Diese Matrix kann !? in Reihen und Spalten angeordnet, und jede Treiber- eine beliebige Anzahl von Zellen umfassen, einschließ- Ii. elektrode 50 ist längs einer vertikalen Spalte der Abtast- lieh der Zellen, die der Rückstellkathode HO zugeordnet h zellen 60 orientiert, wie in den Figuren dargestellt ist sind. Die Glimmerhaltungsanode 18 und die Kathode ψ- Die Anzeigetafel 10 umfaßt eine über den Treiber- 101 sind, falls vorhanden, gewöhnlich unabhängig von % elektroden. 50 liegende Isolierplatte 95, welche Öffnun- io den anderen Elektroden erregt
P gen aufweist, die Gasentladungs-Anzeigezellen 90 bil- Fig.5 zeigt eine Schaltungsanordnung zum Betrieb % den, welche in Reihen und Spalten angeordnet sind, wo- der Anzeigetafel 10 mit einer Anzahl Anzeigezellen 9a t? bei jede AnzeigezeUe 90 über und in Wirkverbindung Den Anzeigeelektroden 11 bis 15 sind Reihen von An- V- mit einer winzigen öffnung 85 und einer Abtastzelle 60 zeigezellen 90 zugeordnet, und die Abtastelektroden 21 steht Auf oder in der Oberseite der Isolierplatte 95 15 bis 25 sind über Widerstände 31,32, 33,34 beziehungs- fy liegen als Drähte ausgebildete Anzeigeelektroden 100, wefse 35 mit einem Spannungspunkt (Masse) verbun- |j welche jeweils mit einer Reihe von Anzeigezellen 90 den. Die Treiberelektroden 111-1,112-1 und 113-1 sind ^fr fluchten. Das Ganze ist durch eine gläserne Deckplatte den ersten drei Spalten am einen Ende der Anzeigetafel 105 abgedeckt und der Innenraum mit einem ionisierba- 10 zugeordnet Letztere umfaßt ferner eine Rückstellkali ren Gas gefüllt, etwa mit Neon, Argon, Xenon oder 20 thode 110 und Treiberelektroden 111-2... 111-/7, 112-2 ff dergleichen oder mit Mischungen dieser Gase sowie mit ... 112-n, 113-2 ... 113-/7, welche in Gruppen mit den % Quecksilberdampf, um ein Kathodensprühen zu verrin- Treiberelektroden 111-1, 112-1 beziehungsweise 113-1 gern. gekuppelt sind.

|/ Die Wirkungsweise einer derartigen Anzeigetafel 10 Die Treiberelektroden stehen unter der Vorspannung

P. ist folgende: Durch Anlegen einer Spannung an alle 25 einer Zenerdiode 135, welche in Serie mit einem Wider- KJ Abtastelektroden 40 und durch sequentielles Anlegen stand 130 zwischen einem negativen Bezugsspannungs- J) einer Betriebsspannung an jede der Treiberelektroden punkt 150 und Masse liegt Der Widerstand 130 führt

50, zum Beispiel in den F i g. 2 und 3 beginnend von links beständig den größten Stromanteil für die Zenerdiode

und fortschreitend nach rechts, wird die zugeordnete 135. Von dieser Bezugsspannungsleitung führen Paral-

Spalte von Abtastzellen 60 gezündet, und dieser Vor- 30 lelschaltungen eines Widerstandes und einer Diode 131

gang erfolgt nacheinander über die ganze Anzeigetafel beziehungsweise 141,132 beziehungsweise 142 und 133

10. Mit dem Erregen jeder Treiberelektrode 50 werden beziehungszweise 143 zu den Treiberelektroden 111-1,

Informationssignale an bestimmte Anzeigeelektroden 112-1 und 113-1. Die erregten Treiberelektroden neigen

100 geleitet Die diesen Anzeigelektroden 100 zugeord- dazu, die Spannung der nicht erregten Treiberelektro-

neten Anzeigezellen 90 und die erregten Abtastzellen 35 den hochzuziehen, wodurch die Kupplungsdioden 140

60 werden dann gezündet Die Informationssignale an bis 143 auf das Potential der Bezugsspannungsleitung

den Anzeigeelektroden 100 können natürlich mit der angehoben werden.

eingegebenen und anzuzeigenden Nachricht variieren Die Rückstellkathode 100 wird auf die von der Ver-

mit jeder Abtastelektrode 40, die erregt ist Sobald die bindungssteile des Widerstandes 130 und der Zenerdi-

Anzeigetafel 10 kontinuierlich abgetastet und die Da- 40 ode 135 ausgehenden Bezugsspannungsleitung auf de-

tensignale die Anzeigeelektroden 100, aussteuern, ent- ren Potential mittels der Diode 140 vorgespannt Die

steht ein stationäres, jedoch veränderbares Anzeigebild zugeordnete Treiberschaltung umfaßt einen NPN-

der erregten Anzeigezellen 90, welches durch die Deck- Transistor 120 und eine Energiespeicherschaltung mit

platte 105 wahrgenommen werden kann. einem Kondensator 104 und Widerständen 106 und 108.

In einer Ausführungsform umfaßt die Anzeigetafel 10 45 Die Treiberschaltung für die Rückstellkathode HO wird

eine Rückstellkathode HO, eine Glimnierhaltungsanode über einen in Serie geschalteten Widerstand 170 und

18 und eine Kathode 101 sowie eine Deckplatte aus Kondensator 180 mittels eines Gatters 190 gesteuert

Glas oder dergleichen, wie in den F i g. 4 und 5 darge- Die Treiberelektroden 111-1,112-1 und 113-1 werden

stellt ist Bei einer derartigen Anzeigetafel 10 sind die zyklisch mittels Stromtreibern erregt, welche NPN-

Platten und die verschiedenen Elektroden hermetisch 50 Transistoren 121, 122 beziehungsweise 123 umfassen,

entlang den Kanten mit einer Glasfritte verschlössen. die über Dioden 151,152 beziehungsweise 153 an den

Die Rückstellkathode HO kann einer getrennten Grup- negativen Bezugsspannungspunkt 150 angeschaltet

pe von Gaszellen zugeordnet sein. sind. Die Transistoren 121 bis 123 werden durch UND-

Die Abtastzellen werden gewöhnlich beginnend mit Gatter 191 bis 193 über Serienschaltungen eines Wider-

der ersten Spalte von Abtastzellen, und sodann spalten- 55 Standes und eines Kondensators 171 beziehungsweise

weise fortschreitend bis zur letzten Spalte der Anzeige- 181,172 beziehungsweise 182 und 173 beziehungsweise

tafel gezündet Es wird ein Signal erzeugt zum Zünden 183 gesteuert

der der Rückstellkathode 110 zugeordneten Zellen, wo- Die Glimmentladungen in der Anzeigetafel 10 gehen bei mittels eines Anschlusses 102 der Abtastzyklus ein- aus von der Rückstellkathode HO und den Abtastelekgeleitet wird. Die Treiberelektroden 111-1,... 113-/7 der 60 troden 21 bis 25. Die Rückstellkathode 110 wird erregt Anzeigetafel 10 sind jeweils in Dreiergruppen miteinan- durch Anlegen eines getakteten Steuersignals an das der verbunden, welche als Phasen angesehen werden Gatter 190, welches den Transistor 120 leitend macht, so können und an Anschlüsse Hl, 112 und 113 in Fig.4 daß der erforderliche Entladungsstrom für die Rückgeführt sind. Die der ersten Spalte von Zellen zugeord- steiizellen bereitgestellt wird. Sodann wird die erste nete Treiberelektrode 111-1 an der linken Seite der An- 65 Treiberelektrode 111-1 durch Anlegen von Steuersignazeigetafel 10 ist mit Phase 1-Kathode bezeichnet, und len an das UND-Gatter 191 erregt, wodurch der Transijede vierte Treiberelektrode 111-1,... 113-n ist mit die- stör 121 leitend wird, sobald der Transistor 120 abschalser GruDDe verbunden. Die anderen Treiberelektroden tet Die Glimmentladung zwischen der Rückstellkatho-

5

de 1 iO und jeder der Abtastelektroden 21 bis 25 wird auch unterschiedliche Brennspannungen aufweisen, dabei von der Spalte von Rückstellzellen auf die erste Bei der Schaltungsanordnung arbeiten die Anzeige-

Spalte von Anzeigezellen 90 mit der Treiberelektrode treiber-Transistoren 41 bis 45 der Anzeigeelektroden 111-1 übertragen. bis 15 als Stromquellen, deren Ströme unabhängig'von

In ähnlicher Weise werden die Glimmentladungsbe- 5 den Eigenschaften der Anzeigezellen 90 ist. Die Ströme reiche längs der Treiberelektrode 111-1 auf die zweite durch die Anzeigeelektroden U bis 15 werden durch die Anzeigespalte längs der Treiberelektrode 112-1 durch Emitterwiderstände 61 bis 65 der Anzeigetreiber-Tran-Betätigen des Transistors 122 und Abschalten des Tran- sistoren 41 bis 45 festgelegt und durch die an diese über sistors 121 übertragen. Die Glimmentladung in den Ab- den Transistor 80 angelegte Spannung. Letzterer ist urtastzellen an den Treiberelektroden 111-1, 112-1 und 10 sprünglich nicht leitend, und die Anzeigezellen 90 sind 113-1 und den Abtastelcktroden 21 bis 25 schreitet fort gesperrt, selbst wenn die Abtastzellen in der Anzeigetalängs letzteren durch aufeinanderfolgendes Betätigen fei 10 aktiviert sind. Wenn getaktete Datensignale an die der Transistoren 121,122 und 123. Steueranschlüsse der Anzeigetreiber-Transistoren

Bei dieser Schaltungsanordnung werden die Anzeige- bis 45 gelegt werden, wird der Transistor 80 über den elektroden 11 bis 15 der Anzeigezellen 90 durch Steuer- 15 Inverter 88 durch ein Taktsignal freigegeben, welches bare Stromquellen erregt welche in Serie liegende die Anzeigetreiber-Transistoren 41 bis 45 für ein beTransistoren 41 bis 44 umfassen und als Anzeigetreiber stimmtes Zeitintervall freigibt

dienen. Die Anzeigeelektroden 11 bis 15 sind über Die Höhe des von den Anzeigetreiber-Transistoren

Kopplungswiderstände 51 bis 55 mit den Kollektoren 41 bis 45 durchgelassenen Stromes wird durch Einstelder Anzeigetreiber-Transistoren 41 bis 45 verbunden. 20 len des Potentiometers 86 bestimmt oder durch eine Diese Kopplungswiderstände 51 bis 55 schützen die An- ähnliche Schaltung, die die Vorspannung des Transistors zeigetreiber-Transistoren 41 bis 45 vor übermäßig ho- 80 beeinflußt Der Strompegel der Anzeigetreiberhen Strömen, falls in der Anzeigetafel 10 eine Bogenent- Transistoren 41 bis 45 und daher die Helligkeit der Anladung auftritt mit der Wirkung einer Ankopplung an zeige der Anzeigezellen 90 wird also durch den Transieine Anzeigeelektrode 11 bis 15. Diese Kopplungswi- 25 stör 80 gesteuert Dabei wird der durch die einzelnen derstände 51 bis 55 können fortgelassen werden, falls Anzeigezellen 90 fließende Strom und deren Helligkeit die Anzeigetreiber-Transistoren 41 bis 45 eine genü- nicht durch unterschiedliche Spannungscharaktenstika gend hohe Durchbruchspannung aufweisen. der Anzeigezellen 90 beeinflußt

Die Stromniveaus der Anzeigetreiber-Transistoren

41 bis 45 für die Anzeigeelektroden 11 bis 15 sind jeweils 30 Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

durch Strombegrenzungswiderstände (Emitterwiderstände) 61 bis 65 festgelegt, die zwischen die Emitter dieser Anzeigetreiber-Transistoren 41 bis 45 und einen gemeinsamen Anschlußpunkt etwa einen Transistor 80, angeschaltet sind. Die Steueranschlüsse, d. h. die Basiselektroden der Anzeigetreiber-Transistoren 41 bis 45 sind ursprünglich über Widerstände 71 bis 77, die an einen Vorspannungsanschluß 70 führen, in Sperrichtung vorgespannt Die getakteten Datensignale gelangen direkt an die Steueranschlüsse der Anzeigetreiber-Transistören 41 bis 45. Die Steueranschlüsse der Anzeigetreiber-Transistoren 41 bis 45 können jedoch auch mit einem gemeinsamen Bezugsspannungspunkt verbunden sein, etwa dem Transistor 80, wobei die getakteten Datensignale in die Emitter der Anzeigetreiber-Transistoren 41 bis 45 eingekuppelt werden. Dadurch wird die Polarität der Datensignale invertiert und der von dem Transistor 80 aufzubringende Strom verringert, wobei jedoch der Strom für die Anzeigetreiber-Transistoren 41 bis 45 selbst höher wird

Der Transistor 80 gehört zu einer Helligkeitssteuerschaltung und ist mit seinem Kollektor an den Vorspannungsanschluß 70 geführt, wobei der Emitter an die Emitterwiderstände 61 bis 65 der Anzeigetreiber-Transistoren 41 bis 45 angeschaltet ist Die Basiselektrode des Transistors 80 ist mit dem Schleifer eines Potentiometers 86 verbunden sowie mit dem Ausgang eines Inverters 88 für negative Löschsignale. Der Emitter des Transistors 80 ist über eine Diode 84 mit dem Ausgang des Inverters 88 verbunden. Das Potentiometer 86 liegt in Reihe mit einem Widerstand zwischen dem Vorspannungsanschluß 70 und Masse.

Eine Eigenart dieser Schaltung besteht darin, daß die Helligkeit der Anzeigezellen 90 unabhängig von Unterschieden der elektrischen Eigenschaften derselben ist Die Anzeigezellen 90 löschen oder zünden bei einer ganz bestimmten Spannung, die von ihren individuellen Eigenschaften abhängt Die Anzeigezellen 90 können

Claims

1 2 wünschter Weise verstellbar. Patentansprüche: Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale des Unteranspruches gekennzeich-

1. Schaltungsanordnung zur Ansteuerung in zeit- uet

lich-sequentiellen Abtastintervallen von mehreren s Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfin-

zu einer Anzeigetafel angeordneten und untereinan- dung anhand der Zeichnung näher erläutert Es zeigt

der in Gaskommunikation stehenden Gasentla- Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Mehrzel-

dungs-Anzeigeelementen, mit mehreren Treiber- len-Anzeigetafel, die mit der erfindungsgemäßen Schal-

und Anzeigeelektroden, wobei jedes Gasentla- tungsanordnung betrieben werden kann;

dungs-Anzeigeelement eine Treiberelektrode und io Fig.2 eine auseinandergezogene Darstellung der

eine Anzeigeelektrode aufweist, mit Anzeigetrei- Anzeigetafel gemäß F i g. 1;

bern, welche jeweils zwischen einem gemeinsamen F i g. 3 einen Querschnitt durch eine Anzeigetafel

Anschlußpunkt und den einzelnen Anzeigeelektro- nach F i g. 1;

den liegen und je einen Steueranschluß aufweisen, F i g. 4 eine schematische Darstellung der Anzeigeta-

an denen getaktete Datensignale anliegen, wobei 15 fei, wobei die Anzeigeelektroden und die Matrixanord-

der gemeinsame Anschlußpunkt mit einer Span- nung der Gasentladungs-Anzeigezellen erkennbar sind;

nungsqueiie verbunden ist, dadurch gekenn- und

zeichnet, daß die Spannungsquelle (80, 84, 86) Fig.5 eine Schaltungsanordnung zur Ansteuerung einen Transistor (80) aufweist, dessen Emitter am der Gasentladungs-Anzeigeelemente einer Anzeigetagemeinsamen Anschlußpunkt liegt, und dessen Basis 20 fei gemäß den F i g. 1 bis 4.
eine einstellbare Spannung abgreift Die in F i g. 1 dargestellte Anzeigetafel 10 umfaßt

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, da- sechs Spalten von Treiberelektroden 111-1 bis 113-2 mit durch gekennzeichnet, daß die einstellbare Span- je fünf Anzeigezellen,unddieindenFig. Iund3dargenung von einem Potentiometer (86) abgreifbar ist stellte Konstruktion weist fünf Treiberelektrodenspal- und daß der Transistor (80) ein PNP-Transistor ist 25 ten 50 mit je vier Anzeigezellen auf. Die F i g. 4 und 5

zeigen Anzeigetafeln mit einer größeren Anzahl von

» Anzeigeze'len. Die Anzeigezellen 90 können beliebig

gestaltet sein, etwa rund (F i g. 2,3 und 5) oder rechtekkig(Fig.4).

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur 30 Die in den F i g. 1 und 4 dargestellte Anzeigetafel 10

Ansteuerung in zeitlich-sequentiellen Abtastintervallen umfaßt ein isolierendes Gehäuse aus Glas, Keramik

von mehreren zu einer Anzeigetafel angeordneten und oder dergleichen mit einer Anzahl Anzeigelektroden 11,

untereinander in Gaskommunikation stehenden Gas- 12,13,14,15, die in einer oberen Ebene liegen, und mit

entladungs-Anzeigeelementen, mit mehreren Treiber- Abtastelektroden 21,22,23,24,25, die nahe dem Boden

und Anzeigeelektroden, wobei jedes Gasentladungs- 35 liegen. Diese Elektroden sind vorzugsweise als Drähte

Anzeigeelement eine Treiberelektrode und eine Anzei- ausgebildet

geelektrode aufweist, mit Anzeigetreibern, welche je- Die Treiberelektroden 111-1, 112-1, 113-1,... 113-2, weils zwischen einem gemeinsamen Anschlußpunkt und auch als Kathoden bezeichnet, sind flache Streifen, weiden einzelnen Anzeigeelektroden liegen und je einen ehe jeweils eine Anzahl öffnungen für eine Spalte von Steueranschluß aufweisen, an denen getaktete Datensi- 40 Anzeigezellen aufweisen, parallel zueinanderliegen und gnale anliegen, wobei der gemeinsame Anschlußpunkt in einem Winkel von vorzugsweise 90° zu den Abtastmit einer Spannungsquelle verbunden ist elektroden 21 bis 25 angeordnet sind. Jede Kreuzungs-

Eine derartige Schaltungsanordnung ist aus der DE- stelle derselben definiert eine Abtastzelle. An jeder

OS 20 33 035 bekannt, bei welcher eine Spannungsquel- Kreuzungsstelle liegt eine öffnung der Treiberelektro-

Ie eine vom Benutzer unveränderliche Spannung an ei- 45 den 111-1, ... 113-2 zum Zünden einer zugeordneten

nen gemeinsamen Anschluß abgibt Unabhängig von Anzeigezelle 90. Jede der Treiberelektroden 111-1,...

der Helligkeit der Umgebung und/oder den Wünschen 113-2 liegt in einer Spalte von Zellen, und jede Abtast-

des Benutzers ist daher die Helligkeit der Anzeige der elektrode 21 bis 25 liegt in einer Reihe von Abtastzellen.

Gasentladungs-Anzeigeelemente stets gleich. Daher sind die Öffnungen jeder Treiberelektrode 111-1,

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine 50 ... 113-2 einer Spalte von Abtastzellen zugeordnet und

Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art der- jede Reihe von öffnungen benachbarter Treiberelek-

art weiterzubilden, daß eine einfache Helligkeiiseinstel- troden 111-1,... 113-2 liegt in einer Reihe von Abtast-

lung der Anzeige ermöglicht wird. zellen. Jede Abtastzelle umfaßt einen Teil einer der Ab-

Diese Aufgabe wird bei der Schaltungsanordnung der tastelektrode 21 bis 25, den zugeordneten Teil einer

eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch ge- 55 Treiberelektrode 111-1, ... 113-2 oberhalb derselben,

löst daß die Spannungsquelle einen Transistor aufweist, und das Gasvolumen zwischen diesen Elektrodenteilen,

dessen Emitter am gemeinsamen Anschlußpunkt liegt Die Abtastzellen sind durch die Abtastelektroden 21 bis

und dessen Basis eine einstellbare Spannung abgreift 25 und die Treiberelektroden 111-1,... 113-2 identifi-

Die Vorteile der Erfindung liegen insbesondere darin, ziert, die dieselbe kreuzen.

daß die Spannungsquelle eine vom Benutzer einstellba- 60 Die Schaltungsanordnung gemäß F i g. 5 eignet sich

re Spannung abgibt, wodurch der verfügbare Span- insbesondere für eine Anzeigetafel 10 gemäß den F i g. 2

nungsabfall an den Anzeigetreibern, die alle an dem und 3. Eine derartige Anzeigetafel 10 umfaßt eine

gemeinsamen Anschlußpunkt liegen, einstellbar ist. Grundplatte 20 aus Isoliermaterial, etwas Glas oder Ke-

Wenn die Anzeigetreiber durch an den Steueranschlüs- ramik, mit einer Anzahl paralleler Schlitze 30 in der

sen anliegende Datensignale leitend geschaltet sind, ist 65 Oberfläche derselben. In jedem dieser Schlitze 30 sitzt

der Stromfluß durch die Anzeigetreiber zu den Gasent- eine Abtastelektrode 40 und auf oder in der oberen

ladungs-Anzeigeelementen, und damit die Helligkeit Seite der Grundplatte 20 sitzen Treiberelektroden 50,

der Anzeige der Gasentladungs-Anzeigeelemente in ge- die als Abtast- und Anzeigekathoden verwendet wer-