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Treiberschaltung für Leucht-Anzeigevorrichtungen
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Treiberschaltung für Leucht- oder
lumlneszente Anzeigegeräte mit Digitrons, Nixieröhren oder lichtemittierenden Dioden.
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Es wurde eine numerische oder digital anzeigende Uhr entwickelt, die
eine Leucht-Anzeigevorrichtung mit Digitrons, Nixieröhren oder lichtemittierenden
Dioden enthält. Das Anzeigegerät enthält Anzeigeelemente, die je in Form der Zahl
8 angeordnete Segmente enthalten. Zur Speisung und Steuerung einer derartigen Leucht-Anzeigevorrichtung
mit Impulsen wird eine MOS-(Metalloxydhalbleiter)-Treiberschaltung verwendet.
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Im allgemeinen ist die Leuchtintensität derartiger Leucht-Anzeigevorrichtungen
konstant. Wird daher die Leucht-Anzeigevorrichtung in einer Uhr verwendet, so reicht
die
Leuchtintensität der Anzeigevorrichtung nicht aus, so daß die
Anzeige bei heller Umgebung, beispielsweise im Tageslicht, kaum zu sehen ist. Zur
Verbesserung der Anzeigedeutlichkeit ist es wunschenswert, die Leuchtintensität
zu erhöhen. Dagegen sollte bei dunkler Umgebung, beispielsweise bei Nacht, die Leuchtintensität
nicht zu stark sein, da die Anzeige bei hoher Leuchtintensität undeutlich und verschwommen
ist.
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Aus der japanischen Gebrauchsmusterschrift Nr. 26 256/75 ist ein Verfahren
zur Steuerung der Leuchtintensität einer Anzeigevoirichtung bekannt, bei dem zur
Vermeidung des geschilderten Problems infolge der Änderung der Helligkeit der Umgebung
die Leuchtintensität mittels eines Handschalters zeitlich einstellbar ist. Das bekannte
Verfahren eignet sich hauptsächlich für die Anzeigevorrichtungen von elektronischen
Tischrechnern, die stets mit der Hand erreichbar sind. In einem solchen Fall ist
es ausreichend und zufriedenstellend, einen Handschalter vorzusehen, mit dem die
Leuchtintensität der Anzeigevorrichtung von Hand einstellbar ist.
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Bei. Uhren aber, die sich üblichergeise in einem gew.sEen Abstand
befinden, ist es recht lästig, den Schalter zur Steuerung der Leuchtintensität der
Anzeigevorrichtung umzuschalten und dann die Anzeige (Stunde, Minute) festzustellen.
Aber auch bei elektronischen Tischrechnern ist es unbequem, einen Schalter entsprechend
der Helligkeit der Umgebung umzuschalten. Weiter ist es schwierig, die Leuchtintensität
dauernd entsprechend der Helligkeit der Umgebung zu steuern, weil ein solcher Schalter
höchstens einige wenige Stufen zur Umschaltung der Leuchtintensität enthält.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Mängel und Nachteile
des Standes der Technik zu vermeiden. Insbesondere
soll eine Treiberschaltung
für Leucht-Anzeigevorrichtungen geschaffen werden, deren Leuchtintensität automatisch
entsprechend der Helligkeit der Umgebung gesteuert werden kann.
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Die erfindungsgemäße Leucht-Anzeigevorrichtung enthält eine Leuchtintensitäts-Steuerschaltung
zum automatischen Steuern der Leuchtintensität der Leucht-Anzeigevorrichtung entsprechend
der Helligkeit der Umgebung. Die Leuchtintensitäts-Steuerschaltung erzeugt ein Impulssignal
zur Speisung der Anzeigevorrichtung, dessen Impulsdauer entsprechend der Helligkeit
der Umgebung veränderlich ist.
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Die Leuchtintensitäts-Steuerschaltung kann eine Integrierschaltung
enthalten, deren Zeitkonstante entsprechend der Helligkeit der Umgebung variabel
ist. Die Integrierschaltung kann eine Reihenschaltung aus einer photoelektrischen
Zelle und einem Kondensator sein. Die Impulsdauer des Impulssignals zur Speisung
der Anzeigevorrichtung, das durch die Leuchtintensitäts-Steuerschaltung erzeugt
wird, wird entsprechend der Zeitkonstante der Integrierschaltung geändert. Die Schaltung
zur Steuerung der Leuchtintensität kann ferner Bilrichtungen zur Modulation der
Invlsdauer des Impulssignals zur Anzeigesteisung enthalten, durch die die Änderung
der Impulsdauer entsprechend der Zeitkonstante erhöht wird.
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Anhand der in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiele
wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 das Schaltbild einer erfindungsgemäßen
Treiberschaltung für Leucht-Anzeigevorrichtungen, Fig. 2 Zeitablaufdiagramme zur
Erläuterung der Arbeitsweise der Treiberschaltung der Fig. 1, Fig. 3 ein Schaltbild
bei Anwendung einer erfindungsgemäßen
Treiberschaltung bei einer
Uhr, die alle 24 Stunden rückgesetzt wird, Fig. 4 verschiedene Signalverläufe zur
Erläuterung der Arbeitsweise eines Teils der in Fig. 3 gezeigten Schaltung, Fig.
5 ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Signalformschaltung und Fig. 6 verschiedene
Signalverlaufe zur Erläuterung der Arbeitsweise der Schaltung der Fig. 5.
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Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Treiberschaltung
für Leucht-Anzeigevorrichtungen. Die Schaltung enthält eine photoelektrische Zelle
1, beispielsweise eine CdS-Zelle, deren elektrischer Widerstand mit der Intensität
des einfallenden Lichts veränderlich ist, einen Kondensator 2, einen MOS-Feldeffekttransistor
3 (im folgenden MOSFET) vom p-Kanal-Anreicherungstyp, eine Signalformschaltung 4
und eine Umkehrstufe IN. Zur numerischen Anzeige sindsieben NOR-Gatter NOR1 bis
NOR7 und Segmentanschlüsse a' - g' vorgesehen, die zur Verbinuij-g mit sieben Segmentanschlüssen
der Leucht-Anzeigevorrictung vorgesehen sind. Die sieben Segmente sind in Form der
Zahl acht (8) angeordnet. Die CdS-Zelle 1 und der Kondensator 2 sind zur Ausbildung
einer Integrationsschaltung zwischen den negativen Pol einer Spannungsquelle -VDD
und Masse geschaltet. Die die CdS-Zelle 1 und den Kondensator 2 enthaltende Integrationsschaltung
ist extern angeschlossen. Dagegen sind die Signalformschaltung 4, die Umkehrstufe
IN und die NOR-Gatter NOR1 bis NOR7 aus MOSFET's und in einem einzigen Halbleitersubstrat
angeordnet.
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Die Arbeitsweise der Treiberschaltung der Fig. 1 wird anhand der Zeitablaufdiagramme
der Fig. 2 näher erläutert.
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Dem Steueranschluß des MOSFET 3 wird von einem Impulsgenerator PG
ein Impulssignal X zugeführt. In Fig. 2 ist mit "O" das Massepotential von 0 Volt
und mit "1" die Spannung VDD bezeichnet.
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I. Bei heller Umgebung, beispielsweise bei Tageslicht (Zeitablaufdiagramm
I in Fig. 2) wird bei Empfang des auftreffenden Lichts L der Widerstand der gemäß
Fig. 1 extern angeschlossenen CdS-Zelle 1 geändert. Entsprechend nimmt der Widerstand
ab, so daR die Zeitkonstante 7 der Integrationsschaltung mit dem Widerstand der
CdS-Zelle 1 und dem Kondensator 2 auf T1 vermindert wird. Ändert sich der Pegel
des Impulssignals X von '20" (O Volt) auf "1" (-VDD Volt), so wird der MOSFET 3,
bei dem es sich um einen p-Kanal-MOSFET vom Änreicherungstyp handelt, unverzüglich
durchgeschaltet.
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Der Signalpegel auf einer Leitung A nimmt das Massepotential (O Volt)
an. Wird das Impulssignal nach einer konstanten Zeitdauer von "1"(-VDD Volt) auf
"O" (O Volt) geändert, so sperrt der MOSFET 3. Der Pegel auf der Signalleitung A
ändert sich entsprechend der Zeitkonstanten 1 der Integrierschaltung mit der CdS-Zelle
1 und dem Kondensator 2 von "O" auf "1". Das Signal au£- der Leitung A wird der
Signalformschaltung 4 zugeführt und dort in ein normales Rechtecksignal B umgeformt,
das im Zeitablaufdiagramm I der Fig. 2 gezeigt ist. Bei der Signalformung, die im
folgenden noch im einzelnen erläutert wird, wird die Schwellenspannung (die Gate-Source-Spannung
des MOSFET, bei der der MOSFET zu leiten beginnt) des MOSFET 3 ausgenutzt. Das Signal
auf einer Leitung B wird mit Hilfe der Umkehrstufe IN invertiert und der ersten
Eingangsklemme der NOR-Gatter NOR1 bis NOR7 zugeführt. Whi zwischen einen gemeinsamen
Anschluß und den Segmentanschluß der Leucht-Anzeigevorrichtung, der mit dem Segmentanschluß
a' verbunden ist, eine Spannung angelegt, um je dwsen Segmentanschluß betreffende
Leuchtanzeige zu starten, so wird einer zweiten Eingangsklemme des NOR-
Gatters
NOR1 das Signal "O"s zugeführt. Entsprechend nimmt das Ausgangs signal des NOR-Gatters
NOR1 (das Signal am Segmentanschluß a') den Wert "1" an. Wird der gemeinsame Anschluß
der Anzeigevorrichtung beispielsweise auf Massepotential gehalten, so wird eine
Spannung von VDD Volt zwischen Segmentanschluß a und den gemeinsamen Anschluß angelegt,
da der Signalpegel "1" (- VDD Volt) am Segmentanschluß a' auftritt. Demzufolge leuchtet
das Element während des Zeitintervalls t1 weiter, d.h., bis das dem Steueranschluß
des MOSFET 7 zugeführte Signal X geändert wird. Demzufolge wird das Leuchtelement
entsprechend dem Impulssignal am Segmentanschluß a' abwechselnd gezündet und gelöscht,
bis das Signal "1" der zweiten Eingangsklemme des NOR-Gatters NOR1 zugeführt wird.
Erregung und Entregung des Leuchtelements-entsprechend dem Impulssignal wechseln
mit einer so hohen Frequenz, daß infolge des Nachbildeffekts das menschliche Auge
ein.dauernd leuchtendes Element wahrnimmt.
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II.Beitruer Umgebung, beispielsweise am frühen Morgen oder im Dämmerlicht
(Zeitablaufdiagramm II in Fig. 2) ist der W-rr3tand der CdS-Zelle' höher als bei
heller Umgebung am Tage, so daß die Zeitkonstante T der Integrierschaltung bestehend
aus dem Widerstand der CdS-Zelle 1 und dem Kondensator 2 auf 2 ansteigt. Infolgedessen
ändert sich der Signalpegel auf der Leitung A langsam von "0" auf ")", Dies führt
zu einer Verzögerung, bis der dem Steueranschluß des als erste Stufe der Signalformschaltung
4 dienenden MOSFET zugeführte Signalpegel größer wird als die Schwellenspannung
Vth des MOSFET. Entsprechend ist die Impulsdauer t2 des Signals "1" am Segmentanschluß
a' kürzer als bei heller Umgebung, beispielsweise bei Tag. Infolgedessen wird die
Zeit, innerhalb deren die Spannung von VDD Volt zwischen gemeinsamem Anschluß und
Segmentanschluß a anliegt, der mit dem Segmentanschluß a'verbunden ist, verkürzt,
so
daß die tatsächliche Leuchtdauer verkürzt wird. Hierdurch erscheint die Helligkeit
dem menschlichen Auge bei trüber Umgebung geringer als bei heller Umgebung.
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III. Bei dunkler Umgebung (Zeitablaufdiagramm III in Figur 2) ist
der Widerstand der CdS-Zelle 1 noch größer als in den beiden obigen Fällen, so daß
die Zeitkonstante T der aus dem Widerstand der CdS-Zelle 1 und dem Kondensator 2
bestehenden Integrierschaltung auf T 3 erhöht wird. Infolgedessen ändert sich das
Signal auf der Leitung A sehr langsam von Wert auf "1". Im Vergleich zu trüber oder
dämmriger Umgebung tritt eine weitere Verzögerung auf, bis der Pegel des dem Steueranschluß
des MOSFET, der als erste Stufe der Signalformschaltung 4 dient, zugeführte Signalpegel
höher als die Schwellenspannung Vth des MOSFET wird. Entsprechend ist die Zeitdauer
t3 des Pegels "1" des Signals am Segmentanschluß a' noch kürzer, so daß die Zeit,
während deren die Spannung VDD an den gemeinsamen Anschlup und den Segmentanschluß
a, der mit dem Segmentanschluß at verbunden ist, angelegt wird, weiter verkürzt
wird. Entsprechend ist die Leuchtdauer noch kürzer, so daß die vom menschlichen
Auge in diesem Falle wahrgenommene Helligkeit:-ncch geringer ist als tei dämmriger
Umgebung. In diesem Falle ist die verminderte Helligkeit aber angenehm fur die Augen
und die Anzeige ist sehr klar, weil die Umgebung dunkel ist.
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Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem eine erfindungsgemäße
Treiberschaltung bei einer Uhr angewendet wird, die alle 24 Stunden rückgesetzt
wird.
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Fig. 3 zeigt eine Treiberschaltung für eine Digital-Anzeige-Vorrichtung
mit Nixieröhren. Diese dienen als Leuchtelemente zur Anzeige von Stunden und Minuten.
Jedes Leuchtelement hat einen gemeinsamen Anodenanschluß AE und sieben Segmentanschlüsse
a bis g. Die Segmente sind in Form der Zahl 8 angeordnet.
Die Anzeigevorrichtung
D hat einen Zehner-Stundenanzeigeabschnitt H10, einen Einer-Stunden-Anzeigeabschnitt
H1, einen Zehner-Minuten-Anzeigeabschnitt M10, einen Einer-Anzeigeabschnitt M1 und
einen Punkt-Anzeigeabschnitt S, der zwei punktförmige Anschlüsse bzw. Leuchtelemente
enthält und dazu dient, die Unterscheidung zwischen Stunden und Minuten zu erleichtern.
Der Zehner-Stunden-Anzeigeabschnitt H10 zeigt nur die Ziffern 1 und 2 an. Daher
sind;die Segmentanschlüsse a, g, e und d des Abschnittes H10 miteinander verbunden,
um die Anzahl der in der Treiberschaltung verwendeten Schaltelemente zu verringern.
Soll die Ziffer 2 angezeigt werden, so werden die Segmentanschlüsse a, b, g, e und
d gewahlt und gleichzeitig erregt. Nebenbei, die Ziffer "0" kann nicht angezeigt
werden durch Verwendung einer bekannten O-Maskierschaltung. Soll die Ziffer "1"
angezeigt werden, so werden die Segmentanschlüsse b und c angesteuert, die Segmentanschlüsse
a, g, e und d werden dagegen nicht angesteuert. Aus diesem Grunde können die Segmentanschlüsse
a, g, e und d, wie oben erwähnt, miteinander verbunden werden. Der Zehner-Ninutenabschnitt
M10 zeigt nur die Ziffern O bis 5. Entsprewhend sind die Segnentarschlüsse a und
d miteinander verbunden. Soll nämlich die Ziffer O angezeigt werden, so werden die
Segmentansch ,;e a, , c, d, e und f gewählt. Ähnlich werden die Segmentanqchlüsse
a, b, g, e und d gewahlt, um die Ziffer 2 anzuzeigen, die Segmentanschlüsse a, b,
g, e und d zur Anzeige der Ziffer 3 und die Segmentanschlüsse a, £, g, c und d zur
Anzeige der Ziffer 5. In jedem der oben erwähnten Fälle werden die Segmentanschlüsse
a und d gleichzeitig erregt.
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Andererseits werden die Segmentanschlüsse b und c gewählt, um die
Ziffer 1 anzuzeigen, während die Segmentanschlüsse f, g, b und c zur Anzeige der
Ziffer 4 gewählt werden.
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In diesen Fällen werden die Segmentanschlüsse a und d nicht gleichzeitig
erregt. Die Segmentanschlüsse a und d können daher miteinander verbunden werden.
Dem Anodenanschluß AE wird eine Spannung +VA von etwa 120 Volt zugeführt.
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Extern sind Widerstände R1, R2, ..., Rn mit einem Widerstandswert
von etwa 30 bis 56 k0 und Dioden D1, D2, ..., Dn angeschlossen. Die von einem strichpunktierten
Block umschlossene Schaltung ist ein Teil der Treiberschaltung für die Nixieröhren-Anzeigevorrichtung.
Sie ist in einem einzigen Halbleitersubstrat ausgebildet und enthält p-Kanal-Anreicherungs-MOSFET's
3, 5, 8 und 9 bis n, p-Kanal-Verarmungs-MOSFET's 6 und 7, NOR-Gatter NOR1 bis NORn,
Umkehrstufen IN1 bis INn, eine Signalformschaltung 4, einen Taktimpulsgenerator
CPG und eine Segment-Dekodierschaltung SD. Zusätzlich ist extern eine Integrierschaltung
bestehend aus einer CdS-Zelle 1 und einem Kondensator 2 angescliLossen.
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In Fig. 3 sind die Anschlüsse des Zehner-Stunden-Anzeigeabschnitts
H10, des Einer-Stunden-Anzeigeabschnitts H1 des Zehner-Minuten-Anzeigeabschnitts
N10 O und der Punkt-Anzeigeabsch-rLitc S ebenfalls mit entsprechenden Schaltungsgruppen
verbunden, die je Widerstände, Dioden, MOSFET's, Umkehrstufen und NOR-Gatter enthalten,
wie es bei dem Biner-Minuten-Anzeigeabschnitt M1 gezeigt ist. Der besseren Übersichtlichkeit
halber sind diese Schaltungen aber weggelassen.
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Im folgenden wird die Arbeitsweise der Treiberschaltung der Fig. 3
unter Bezugnahme auf den Einer-Minuten-Abschnitt M1 beschrieben.
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Soll auf dem Anzeigeabschnitt M1 die Ziffer 2 angezeigt werden, so
wird vom Segmentdekoder SD an dessen Ausgängen
S1, S2, S3, S4,
S5, S6 und S7 eine Reihe von Ausgangssignalen "O", "O", "O", "1", "O", 11011 und
"1" abgegeben. Ferner wird vom Taktimpulsgenerator CPG ein Taktimpulssignal X' ähnlich
dem Taktimpulssignal X der Fig. 2 abgegeben und dem Steueranschluß des MOSFET 3
zugeführt. Die MOSFET's 5, 6, 7 und 8 dienen zur Erhöhung der zeitlichen Änderung
während der Pegel "1" den ersten Eingängen der NOR-Gatter NOR1 bis NORn zugeführt
wird, entsprechend der Änderung der Zeitkonstante T Der Zeitaugenblick, zu dem der
MOSFET 8 leitend wird, wird nämlich durch den Treiber-MOSFET 5 und den Last-MOSFET
6 verzögert, deren Sources miteinander verbunden sind.
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Dies wird aus der folgenden Erläuterung ersichtlich. Die Schwellenspannung
des MOSFET 5 beträgt etwa -2 V. Dem Steueranschluß des MOSFET 5 muß jedoch eine
Spannung von etwa -4 V zugeführt werden, um den MOSFET durch die Reihenschaltung
der MOSFET's 5 und 6 leitend zu machen. Wenn daher diese Schaltung nicht verwendet
wird, unterscheiden sich die zeitlichen Augenblicke, zu denen der MOSFET in der
ersten Stufe der Signalformschaltung 4 durchgeschaltet wird (d.h., bei dem durch
eine gestrichelte Linie angedeuteten Pegel E), bei heller, dämmriger und d der Umgebung
(I, II und III, Fig. 4) nicht stark voneinander. Wird jedoch die Schaltung aus den
MOSFET's 5 und 6 verwendet, bleibt der MOSFET 8 gesperrt, bis das Potential am Steueranschluß
des MOSFET 8 den durch eine gestrichelte Linie in Fig. 4 angedeuteten Pegel F erreicht.
Infolgedessen werden die Zeitunterschiede der Augenblicke der Leitung des MOSFET's
8 bei heller, dämmriger und dunkler Umgebung (I, II, III) erhöht, In gleicher Weise
werden die Unterschiede der Leitungsdauer des MOSFET der ersten Stufe der Signalformschaltung
4 in diesen Fällen ebenfalls in beträchtlichem Maße erhöht.
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Die gegenseitigen Unterschiede der zeitlichen Dauer der Leitung des
MOSFET bei heller Umgebung werden durch Anderung
des Leitungspegels
des MOSFET mit Hilfe der MOSFET's 5, 6, 7 und 8 erhöht. Zur weiteren Erhöhung dieses
Unterschiedes können mehrere eine gemeinsame Source aufweisende Schaltungen, ähnlich
der der MOSFET's 5 und 6, verwendet werden.
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Der gleiche Effekt kann auch erreicht werden, indem die Zeitkonstante
# der Integrierschaltung dadurch erhöht wird, daß, statt zusätzliche Schaltungen
mit miteinander verbundenen Sources vorzusehen, mit der CdS-Zelle 1 ein Widerstand
in Reihe geschaltet wird. Durch den in Reihe geschalteten Widerstand wird nämlich
der Widerstand der Integrierschaltung erhöht, da der Widerstand der CdS-Zelle 1
selbst auf einen Bereich zwischen 10 k0 und 1 MQ begrenzt ist.
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Durch den zusatælichen Widerstand erhöht sich allerdings die Anzahl
der extern anzuschließenden Teile. Daher ist eine Anordnung vorzuziehen, bei der
mehrere aus MOSFET1s bestehende Schal-tungen mit gemeinsamer Source vorgesehen sind.
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Das Ausgangssignal auf einer Leitung G in Fig. 3 ist kein vollständiges
Rechtecksignal, weil es durch die Steilheit rw es MOSFET 7 beeinflt t wird. Es ist
daher notwendig, zur Erzeugung eines Rechtecksignals eine MOSFET's enthaltende Signalformschaltung
zu verwenden. Diese Schaltung ist in der japanischen Patentanmeldung 76 567/75 vom
24.
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Juni 1975 enthalten. Dieser Anmeldung entsprechen die US-Patentanmeldung
698 344 und die deutsche Anmeldung P 26 28 200.8 vom 17. März 1976.
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In der Schaltung der Fig. 5 bilden die MOSFET's 20 und 21 eine Schaltung
mit gemeinsamer Source, deren Funktion ähnlich ist der der entsprechenden Schaltung
der Fig. 3.
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Wird einer Eingangskiemme dieser Schaltung ein Signal VIN (Fig. 6)
zugeführt, so ist der Pegel am Ausgangspunkt VD gleich -VDD ( wenn der Eingangssignalpegel
"0" ist
Infolgedessen wird der MOSFET 27 durchgeschaltet, so daß
das Ausgangssignal VOUT gleich 0 Volt ("0") ist. Andert sich das Eingangssignal
VIN von "0" auf "1", so werden die MOSFET's 20, 22 und 24 bei der Schwellenspannung
Vth1 (z.B. -4 Volt) gemäß Fig. 6 vollständig durchgeschaltet, so daß sich das Ausgangssignal
am Punkt VD erhöht, während das Ausgangssignal VOUT abfällt. Nachdem dieser Zustand
erreicht ist, wird das Ausgangssignal VOUT gehalten, bis das Eingangssignal VIN
kleiner als die Schwellenspannung Vth2 (z.B. -2 Volt) des MOSFET 24 wird. Sobald
das Eingangssignal VIN die Schwellenspannung Vth2 erreicht hat, wird der MOSFET
24 ausgeschaltet und somit das Ausgangs signal VD invertiert und der MOSFET 27 eingeschaltet.
Demzufolge wird der MOSFET 25 gesperrt und es besteht wieder der ursprüngliche Zustand.
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Auf diese Weise wird das durch die Signalformschaltung 4 geformte
Signal den ersten Eingangsklemmen der NOR-Gatter NOR1 bis NO, zugeführt (Fig. 3).
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Daraufen, weil die Ausgänge S1, S2, S3, S4, S5, S6 und S7 des Segmentdekoders
SL auf den Werten "0", "0", "0" "1", "0", 11011 und "1" liegen, den zweiten Eingängen
der NOR-Gatter NOR1, NOR2, NOR3, NOR4, NOR5, NOR6 und NOR7 die entsprechenden Ausgangssignale
des Segmentdekoders SD zugeführt. Somit liegen, während das Ausgangssignal der Signalformschaltung
4 auf dem Pegel 11011 liegt, die Ausgangssignale der NOR-Gatter NOR1, NOR2, NOR3,
NOR5 und NOR6 auf dem Pegel "1", die Ausgangssignale der NOR-Gatter NOR4 und NOR7
dagegen auf "0". Diese Ausgangssignale der NOR-Gatter NOR1 bis NOR7 werden den Eingängen
der Umkehrstufen IN1 bis IN7 zugeführt. Demzufolge haben die Ausgangssignale der
Umkehrstufen IN1, IN2, IN3, IN5 und IN6 den Wert "0", während die Ausgangssignale
der
Umkehrstufen IN4 und IN7 den Wert "1" haben. Die Ausgangssignale der Umkehrstufen
IN1 bis IN7 werden den Steueranschlüssen der p-Kanal-Anreicherungs-MOSFET's 9, 10,
11, 12, 13, 14 und 15 zugeführt, so daß die MOSFET's 9, 10, 11, 13 und 14 ausgeschaltet
und die MOSFET's 12 und 15 eingeschaltet werden. Infolgedessen wird über die Widerstände
R1, R2, R3, R5 und R6 den Segmentanschlüssen a, b, g, e und d, die mit den nichtleitenden
MOSFET's 9, 10, 11, 13 und 14 verbunden sind, eine Spannung ~Vc (-52 Volt) zugeführt.
Da der Anodenanschluß AE ständig auf einem Potential von +VA (+120 Volt) gehalten
wird, ist die Spannung zwischen dem Anodenanschluß AE und den Segmentanschlüssen
a, b, g, e oder d gleich |VC| + |VA| Volt, d.h., 172 Volt. Diese Spannung ist eine
Spannung (etwa 150 Volt), die ausreicht, eine Nixieröhre zu zünden, so daß die mit
den Segmentanschlüssen a, b, g, e und d versehenen Segmente zu leuchten beginnen.
Infolgedessen wird die Ziffer 2 angezeigt. Andererseits liegen die Segmentanschlüsse
c und f auf Massepotential (O Volt), weil die mit den Anschlüssen c und f verbundenen
MOSFET's 12 und 15 leiten. Entsprechend ist die Spannung zwischen dem Anodenanschluß
AE und dem Segmentanschlui3 c oder f nur +VA (+120 Volt), so daß die Segmente zwischen
dem Anodenanschluß AE und dem Segmentanschluß c sowie dem Anodenanschluß AE und
dem Segmentanschluß f nicht leuchten. Die Dioden D1 bis Dn verhindern Betriebsfehler
der MOSFET's 9 bis n infolge von Strömen, die von dem auf dem Potential +VA über
die p-leitenden Drainbereiche der MOSFET's 9 bis n auf dem Potential von +VA gehaltenen
Anode zu dem auf Massepotential gehaltenen n leitenden Halbleitewsubstrat fließen,
wenn die Segmente nach Anlegen der Spannung VC an die Segmentanschlüsse, die mit
den Dioden über Widerstände R1 bis Rn verbunden sind, leuchten.
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Bei der oben beschriebenen Betriebsweise kann eine numerische Anzeige
geschaffen werden, deren Leuchtintensität entsprechend der Helligkeit der Umgebung
automatisch variabel ist. Der Widerstand der CdS-Zelle 1 ändert sich nämlich automatisch
entsprechend der Helligkeit der Umgebung, so daß die Zeitkonstante der den Widerstand
der CdS-Zelle 1 und den Kondensator 2 enthaltenden Integrierschaltung entsprechend
geändert wird. Die Änderung der Zeitkonstante bestimmt die zeitliche Dauer der Leitung
der MOSFET's, so daß die Leuchtdauer der Leucht-Anzeigevorrichtung automatisch gesteuert
wird. Entsprechend wird die Leuchtintensität der Anzeigevorrichtung leicht und dauernd
gesteuert.
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Bei dem obigen Ausführungsbeispiel wurde die Erfindung bei einer Treiberschaltung
für Nixieröhren verwendet.
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Ebenso kann die Erfindung aber auch bei einer Speise- und Steuerschaltung
für Digitrons oder Leuchtdioden angewendet werden. Bei einer solchen Treiberschatung
für Digitrons oder Leuchtdioden, bei denen die Speisespannung nicht so hoch ist
wie bei Nixieröhren, können die in der Schaltung der Fig. 3 vc:rwnc1eten Dioden
-çeggelassen werden. Ferner sind die Ausgänge der NOR-Gatter NOR1 bis NORn direkt
an die Steueranschlüsse der MOSFET's 9 bis n angeschlossen, ohne daß die Umkehrstufen
IN1 bis IN zwischengeschaltet wären. Die Leuchtelemente der Anzeigevorrichtung werden
durch Durchschalten der MOSFET's 9 bis n zum Leuchten gebracht. Dies ist entgegengesetzt
dem Fall der Treiberschaltung der Fig. 3, wo die Leuchtelemente leuchten, wenn die
MOSFET's 9 bis n nichtleitend sind.
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Die Erfindung kann sowohl bei Standuhren als auch bei Armbanduhren,
elektronischen Tischrechnern und anderen
Geräten verwendet werden,
die mit einer Leucht-Anzeigevorrichtung ausgerüstet sind. Beispielsweise kann sie
bei Außenreklamen mit Neonröhren angewendet werden.
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Patentansprüche