SU1115089A1

SU1115089A1 - Display element

Info

Publication number: SU1115089A1
Application number: SU823516715A
Authority: SU
Inventors: Юрий Романович Носов; Владимир Прокофьевич Кожемяко; Владимир Григорьевич Красиленко; Леонид Иванович Тимченко; Владимир Павлович Гель
Original assignee: Винницкий политехнический институт
Priority date: 1982-11-26
Filing date: 1982-11-26
Publication date: 1984-09-23

Abstract

ЭЛЕМЕНТ ИНДИКАЦИИ, содержащий шину питани , два встречно включенных фотодиода, анод первого из которых подключен к управл ющей шине, и светодиод, оптически св зан-, ный с фотодиодами и включенный между горизонтальной и вертикальной координатными тинами соответственно, отличающийс теМ| что, с целью уменьшени потреблени и повышени помехоустойчивости, в него введены жидкокристаллический аатвор , подключенный к шине питани и аноду второго фотодиода, и последовательно соединенные нагрузочный резистор, первый вывод которого подключен к аноду второго фотодиода и л мбда-диоду, второй вывод которого подключен к шине нулевого потенциала , второй вывод нагрузочного резистора подключен к шине питани .INDICATION ELEMENT, containing a power bus, two counter-connected photodiodes, the anode of the first of which is connected to the control bus, and a LED that is optically connected to the photodiodes and connected between the horizontal and vertical coordinate tins, respectively, differing from | that, in order to reduce power consumption and increase noise immunity, a liquid crystal connected to the power bus and the anode of the second photodiode and serially connected load resistor, the first output of which is connected to the anode of the second photodiode and lambda diode, the second output of which is connected to a zero potential bus, the second terminal of the load resistor is connected to the power bus.

Description

: л: l

:л: l

X) D Изобретение относитс к информац онной технике и может быть использо вано при построении устройств отобр жени информации. Известен элемент индикации, соде жащий светодиоды и транзистор П . Однако наличие электрических св зей между питающими и управл ющи ми цеп ми снижает помехоустойчивост элемента; кроме того, он имеет слож ную конструкцию; на каждый светодиод необходимо 10 элементов управлени (4 транзистора и 6 резисторов. Известен также элемент индикации содержащий шину питани , два светодиода , три фотодиода и транзистор, причем электроды первого светодиода оптически св занного с первым и вто рым фотодиодами, подключены к горизонтальной и вертикальной координат ным шинам соответственно 2j, Недостатками этого элемента вл ютс : неоднородность структуры, что ухудшает технологичность изготовлени ; большое количество вертикальньк управл ющих шин при числе элементов индикации встороке, равной П-2п шин), что усложн ет индикатор, ухудшает технологичность его изготовлени и увеличивает количество аппаратуры управлени ; наличие фоторезисторов, что снижает быстродействие элемента индикации; наличие ЭЛК, что требует высоких напр жений и снижает долговечность элемента; больша потребл е ма мощность. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому вл етс элемент индикации, содержащий шину питани ,, два светодиода, три фотодио да и транзистор, электроды первого светодиода, оптически св занного с первым и вторым фотодиодами, подключ ны к горизонтальной и вертикальной координатным шинам соответственно, причем катоды первого и второго фото диодов соединены между собой, анод первого фотодиода соединен с управл ющей шиной, а анод второго фотодио да, оптически св занного с вторым светодиодом, подключен к базе транзистора 5 а катод соединен.с анодом второго светодиода и подключен к шине питани , катод второго светодиода соединен с коллектором транзистора , эмиттер которого подключен к шине нулевого потенциала з. Недостатками известного элемента индикации вл ютс больша потребл е ма мощность, обусловленна значи тельными токами светодиодов в режиме излучени , недостаточные ркость и помехоустойчивость. Цель изобретени - снижение потребл емой мощности и повьш1ение помехоустойчивости. Поставленна цель достигаетс тем, что в элемент индикации, содержащий шину питани , два встречно включенных фотодиода, анод первого из которых подключен к управл ющей щине, и светодиод оптически св занный с фотодиодами и включенный между горизонтальной и вертикальной координатными шинами соответственно, дополнительно введены жидкокристаллический затвор, подключенный к шине питани и аноду второго фотодиода, и последовательно соединенные нагрузочньй резистор, первый вывод которого подключен к аноду второго фотодиода и л мда-диоду, второй вьшод которого подключен к шине нулевого потенциала, второй вывод нагрузочного резистора подключен к шине питани . На фиг. 1 изображена функциональна схема элемента индикации; на фиг. 2 - типична вольт-амперна характеристика л мбда-диода с нагрузочными пр мыми Я и 5 , соответствующими двум нагрузочным резисторам. Элемент содержит горизонтальную 1 и вертикальную 2 координатные шины, управл ющую шину 3, шину 4 нуленулевого потенциала, светодиод 5, первый 6 и второй 7 фотодиоды, включенные встречно-последовательно, л мбда-диод 8, нагрузочный резистор 9, оптический жидкокристаллический затвор 0 и шину II питани . Точки устойчивого состо ни элемента индикации обозначены буквами / и 6 (фиг. 2), а соответствующие этим состо ни м напр жени на л мбдадиоде и UjKj Напр жение Отсечки л мбда-диода обозначено 11 Q . Элемент индикации работает следующим образом. При подаче напр жени питани шину 11 питани чейка на л мбдадиоде 8, резисторе 9 и затворе 10 устанавливаетс в устойчивое состо ние, соответствующее точке А если сопротивление резистора 9 выбрано таким, что нагрузочна пр ма на вольт-амперной характеристикеX) D The invention relates to information technology and can be used in the construction of information display devices. A display element is known, which contains LEDs and a transistor II. However, the presence of electrical connections between the supply and control circuits reduces the immunity of the element; in addition, it has a complex structure; Each LED requires 10 control elements (4 transistors and 6 resistors. Also known is an indication element containing a power bus, two LEDs, three photodiodes and a transistor, with the electrodes of the first LED optically connected to the first and second photodiodes connected to the horizontal and vertical coordinates tires, respectively, 2j. The disadvantages of this element are: heterogeneity of the structure, which impairs the manufacturability; a large number of vertical control tires with the number of indi kotatsii vororeke equal to P-2p tires), which complicates the indicator, impairs the manufacturability of its manufacture and increases the number of control equipment; the presence of photoresistors, which reduces the performance of the display element; the presence of ELC, which requires high voltages and reduces the durability of the element; greater power consumption. The closest technical solution to the present invention is an indication element comprising a power bus, two LEDs, three photodiodes and a transistor, the electrodes of the first LED optically connected with the first and second photodiodes are connected to the horizontal and vertical coordinate buses, respectively, and the cathodes The first and second photodiodes are interconnected, the anode of the first photodiode is connected to the control bus, and the anode of the second photodiode optically connected to the second LED is connected to the base of transistor 5 and the cathode connected to the anode of the second LED and connected to the power bus, the cathode of the second LED is connected to the collector of the transistor, the emitter of which is connected to the zero potential bus h. The disadvantages of the known display element are the high power consumption, due to the significant currents of the LEDs in the radiation mode, insufficient brightness and noise immunity. The purpose of the invention is to reduce power consumption and increase noise immunity. The goal is achieved by the fact that a display element containing a power bus, two oppositely connected photodiodes, the anode of the first of which is connected to the control panel, and an LED optically connected to the photodiodes and connected between the horizontal and vertical coordinate buses, respectively, are additionally introduced a liquid crystal gate connected to the power bus and the anode of the second photodiode, and a series-connected load resistor, the first output of which is connected to the anode of the second photodiode and lmda diode Second vshod which is connected to zero potential bus, the second terminal of the load resistor connected to the power bus. FIG. 1 shows a functional diagram of the display element; in fig. 2 - a typical volt-ampere characteristic of a lambda diode with a load voltage I and 5 corresponding to two load resistors. The element contains horizontal 1 and vertical 2 coordinate buses, control bus 3, bus 4 of zero-zero potential, LED 5, first 6 and second 7 photodiodes, connected back-to-back, lmbda-diode 8, load resistor 9, optical liquid-crystal gate 0 and tire II power. The steady-state points of the display element are indicated by the letters / and 6 (Fig. 2), and the corresponding voltage states on the lambda diode and UjKj Voltage Cut-off lambda diode is designated 11 Q. The display element works as follows. When the supply voltage is applied, the supply bus 11 is a cell per lambdiode 8, a resistor 9 and a gate 10 is set to a steady state corresponding to point A if the resistance of the resistor 9 is chosen such that the load voltage on the current-voltage characteristic

3n3n

л мбда-диода 8 соответствует пр мой 01 . Напр жение питани Е., должноlmbda diode 8 corresponds to straight 01. Supply voltage E.

ПИТPETE

быть больше напр жени отсечки л мбда-диодов, которое составл ет 2,5-12 В-и зависит от напр жени отсечки полевых транзисторов, из которых состоит л мбда-диод. Напр жение на л мбда-диоде 8 в точке -Uдд примерно равно нулю, вследствие чего напр жение на оптическом жидкокристаллическом затворе 10 равно примерно напр жению питани t,.. .to be greater than the cut-off voltage of lambda diodes, which is 2.5-12 volts and depends on the cut-off voltage of the field effect transistors of which the lambda diode consists. The voltage on the lambda diode 8 at the point -Udd is approximately zero, as a result of which the voltage on the optical liquid crystal gate 10 is approximately equal to the supply voltage t, ...

Если величинаhfij выбрана больше порогового напр жени дл жидкокристаллического вещества, то затвор 10 будет непрозрачным дл проход щего излучени закрытым)благодар известным зффектам в жидких кристаллах, т.е. элемент индикаций не излучает, находитс в невозбужденном состо нии . Если подключить, управл ющую шину 3 к шине И питани , то сопротивление резистора 9 оказываетс зашунтированным сопротивлением фотодиодов 6 и 7, которое вл етс большим при невозбужденном состо нии светодиода 5, а потому не вли ет на состо ние чейки, котора находитс в устойчивом состо нии в точке А . Управление элементом осуществл етс по следующим шинам: управл ющей 3, вертикальной координатной 2, горизонтальной координатной I, При возбуждении соответствующими сигналами на шинах 1 и 2 светодиода ,5 сопротивление фотодиодов 6 и 7 падает, что приводит к тому, что чейка на л мбда-диоде 8 переходит в другое устойчивое состо ние, соответствующее точке б вследствие того, что наклон нагрузочной пр мой фиг. 2)начинает увеличиватьс , ток через л мбда-диод 8 растет и рабоча точка движетс вверх по вольтамерной характеристике, а потом скач ком по нагрузочной пр мой о . перемещаетс из точки С в точку 6 . В этом устойчивом состо нии, которое сохран етс и при исчезновении свето вого импульса от светодиода 5 при возбуждении элемента индикации, так как даже при наклоне нагрузочной пр мой, соответствующем пр мой а рабоча точка не может перейти из В в Д напр жение на л мбда-диоде 8 ста новитс равным напр жению питани иig-EqifrНапр жение на затворе 10 уменьIf the quantity hfij is chosen to be larger than the threshold voltage for the liquid crystal substance, then the shutter 10 will be opaque for the transmitted radiation to be closed) due to the known effects in liquid crystals, i.e. the display element does not emit, is in an unexcited state. If the control bus 3 is connected to the power supply bus AND, then the resistance of the resistor 9 is the shunted resistance of the photodiodes 6 and 7, which is large when the LED 5 is not excited, and therefore does not affect the state of the cell, which is in a stable state at point A. The element is controlled by the following buses: control 3, vertical coordinate 2, horizontal coordinate I, When excited by the corresponding signals on busbars 1 and 2 of the LED, 5 the resistance of photodiodes 6 and 7 decreases, which leads to a cell per lambda The diode 8 goes into another steady state, corresponding to point b due to the fact that the slope of the load line of FIG. 2) it begins to increase, the current through the lambda diode 8 grows and the operating point moves up the current-voltage characteristic, and then jump along the load current o. moves from point C to point 6. In this steady state, which persists even when the light pulse disappears from LED 5 when the display element is excited, since even when the load is tilted, the operating point corresponding to direct and the working point cannot go from B to D voltage per lambda -diode 8 becomes equal to the supply voltage and ig-Eqifr. The voltage on the gate 10 decreases

89 ,489, 4

шаетс до нул , вследствие чего он становитс прозрачным, т.е. переходит в. возбуждение состо ние, которое может хранитьс сколько угодно долго.shrink to zero, as a result of which it becomes transparent, i.e. goes into arousal is a condition that can be stored for as long as you like.

Дл переключени элемента в неврзбужденное состо ние следует подать на управл ющую щину 3 отрицательный потенциал, что приведет кTo switch an element into a non-excited state, a negative potential should be applied to the control bus 3, which will lead to

тому, что при возбужденном светодиоде 5 вследствие низкого сопротивлени фотодиодов 6 и 7 напр жение на л мбда-диоде 8 уменьшитс . Если ойо уменьшитс хот бы до напр жени that, with an excited LED 5, due to the low resistance of the photodiodes 6 and 7, the voltage across the lambda diode 8 decreases. If oyo decreases at least to a voltage

отсечки и , то произойдет переключение элемента индикации в исходнде невозбужденное состо ние, т.е. рабоча точка перейдет в А и при этом затвор 10 закроетс .cutoff and, the display element will switch to the unexcited state, i.e. the operating point changes to A and the shutter 10 closes.

Таким образом, возбуждение и гашение элементов индикации осуществл етс , как и в известном устройстве по одним и тем же шинам управлени . Режим работы элементов индикацииThus, the excitation and quenching of the display elements is carried out, as in the known device, using the same control buses. Mode of operation of display elements

задаетс по управл ющей шине 3.set on control bus 3.

Ввиду того, что ток через л мбдадиод в точке А очень незначителен, а в точке В вообще практически равен нулю, ток через жидкокристаллический затвор очень мал, то этим самым доказано уменьшение потребл емой мощности.Since the current through lmddiode at point A is very insignificant, and at point B in general is almost zero, the current through the liquid crystal gate is very small, this thereby proved a decrease in power consumption.

Кроме того, допустимый уровень помех дл л мбда-диодов вьше уровн помех транзистора, поэтому значительно повьш1аетс помехоустойчивость элемента индикации.In addition, the permissible noise level for lambda diodes is higher than that of the transistor, therefore, the immunity of the display element is significantly increased.

Предлагаемый элемент индикации может работать на любом цвете проход щего излучени от подсвечивающего источника, ркость проход щего излучени легко мен ть, мен в широких диапазонах ркость подсвечивающего источника излучени . Такой элемент индикации обладаетThe proposed display element can operate on any color of the transmitted radiation from the illuminating source, the brightness of the transmitted radiation is easy to change, changes in the wide ranges of the brightness of the illuminating radiation source. This display element has

высокой контрастностью и не имеет ограничений по габаритам anepTypti свет щейс точки, которые могут достигать нескольких сантиметров и в то же врем быть очень незначительными , что позвол ет достичь разрешени 5-10 мм. Преимущество предлагаемого элемента состоит и в том, что он может хранить возбужденное состо ние без индикации, без излучени ,high contrast and has no limitations on the size of the anepTypti light point, which can reach several centimeters and at the same time be very insignificant, which allows to achieve a resolution of 5-10 mm. The advantage of the proposed element is that it can store the excited state without indication, without radiation,

дл этого выключаетс источник под .светки индикаторов.for this, the source of the indicator lights is turned off.

Фиг,2FIG 2

Claims

An INDICATING ELEMENT containing a power bus, two counter-connected photodiodes, the anode of the first of which is connected to the control bus, and an LED optically coupled to the photodiodes and connected between the horizontal and vertical coordinate buses, respectively, characterized in that In order to reduce consumption and increase noise immunity, a liquid crystal shutter connected to the power bus and the anode of the second photodiode and series-connected load resistor, the first output of which is connected, are introduced into it. to the anode g of the second photodiode and a lambda diode, the second terminal of which is connected to the zero potential bus, the second terminal of the load resistor is connected to the power bus.

3t E gno

And 15089