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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Indicatori a cristalli liquidi. Dati di riferimento
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / materiali di riferimento ИЖЦ71-5/7; ИЖЦ72-5/7 Gli indicatori digitali a cinque cifre IZhTs71-5/7 e IZhTs72-5/7 con un punto decimale in ogni cifra e un'unità di controllo a microcircuito incorporata sono progettati per visualizzare informazioni digitali in apparecchiature installate all'aperto (gas, combustibile liquido, contatori elettrici, termometri esterni, ecc.). P.). Strutturalmente, l'indicatore è generalmente costituito da due lastre di vetro piatte e sottili incollate ermeticamente lungo il perimetro con una piccola fessura riempita con una sostanza a cristalli liquidi resistente al freddo. Il funzionamento dell'indicatore si basa sull'effetto torsione nei cristalli liquidi, per i quali nel design sono previste due polaroid: due pellicole sottili che hanno la proprietà di polarizzare la luce che le attraversa. L'effetto torsione è un fenomeno di rotazione del piano di polarizzazione della luce polarizzata da parte di uno strato sottile (circa 20 micron) di cristalli liquidi, che scompare quando a questo strato viene applicato un campo elettrico. I piani di polarizzazione della luce forniti da ciascuna delle polaroid sono reciprocamente perpendicolari (sono chiamati incrociati). In generale, un sistema di polaroid incrociate non trasmette luce, ma se tra di loro viene posto uno strato di cristalli liquidi che, a sua volta, ruota il piano di polarizzazione della luce di 90 gradi, il sistema diventa trasparente. Sotto l'influenza di un campo elettrico su qualsiasi parte dello strato di cristalli liquidi, perdono la capacità di ruotare il piano di polarizzazione della luce e la trasmissione della luce si interrompe. Visivamente, questo viene percepito come l'apparizione di un'area scura e opaca su uno sfondo chiaro. Il campo elettrico deve essere alternato, altrimenti si verifica un processo elettrolitico nello strato di cristalli liquidi, che porta a una netta riduzione della loro durata. L'indicatore IZhTs71-5/7 è progettato per funzionare su luce riflessa, per la quale viene applicato un rivestimento a specchio sul retro del dispositivo. L'indicatore IZhTs72-5/7 è traslucido e funziona attraverso la luce, ma può essere commutato in modalità riflettente se una piastra a specchio è installata dietro il dispositivo vicino ad esso. Il dispositivo è dotato di venti conduttori quadrati stagnati rigidi per segnali esterni. L'aspetto dell'indicatore è mostrato in fig. 1. Massa del dispositivo: non più di 60 g.
La piedinatura dell'indicatore è mostrata nella Tabella 1.
L'unità di controllo dell'indicatore è costruita sulla base di un chip a 1835 canali KB1ID4-XNUMX della struttura CMOS. Come accennato, l'indicatore utilizza una sostanza a cristalli liquidi resistente al freddo che consente il normale funzionamento del dispositivo fino ad una temperatura di -30°C. A temperature inferiori a -30°C, il tempo per modificare le informazioni sul display aumenta notevolmente. La velocità richiesta dell'indicatore a una temperatura compresa tra -30 ... -40 ° C è fornita da uno speciale riscaldatore alimentato dalla corrente. Questo dispositivo è realizzato sulla base di cermet, ha le sue conclusioni ed è fornito separatamente dall'indicatore. Per proteggere la polaroid dell'indicatore, posta sul suo lato anteriore, da eventuali danni durante lo stoccaggio e l'installazione, il display è coperto in fabbrica da una pellicola protettiva. Prima di utilizzare il dispositivo, la pellicola protettiva deve essere rimossa. Le prime tre lettere del nome dell'indicatore indicano l'indicatore digitale a cristalli liquidi, il numero 71 è il numero di serie dello sviluppo, il numero 5 è il numero di cifre e 7 è il numero di elementi dell'immagine nella cifra. Le principali caratteristiche tecniche dell'indicatore a Tacr.av = 25°C
Limiti operativi
L'indicatore riceve informazioni esterne tramite la linea a otto bit DO - D7 utilizzando il segnale di clock CWR. Dopo aver inserito le informazioni su tutti gli elementi dell'immagine nel registro di ingresso dell'unità di controllo (entro cinque impulsi di clock dalla scrittura di un byte), un impulso WR arriva all'ingresso "Sovrascrittura", che riscrive le informazioni dal registro di ingresso al registro di memorizzazione. I diagrammi di temporizzazione che illustrano il funzionamento della centrale sono riportati in fig. 2.
Dal registro di memorizzazione, le informazioni entrano negli output shaper responsabili dello stato on o off degli elementi del primo frame in accordo con le informazioni esterne ricevute. La nuova informazione del secondo fotogramma segue lo stesso percorso ed entra nel tabellone. Pertanto, possiamo dire che l'unità di controllo ha una memoria di due pagine: una memorizza le informazioni sul frame ricevuto e l'altra in questo momento scrive le informazioni sul frame successivo. La formazione di un indicatore di tensione eccitante alternata (senza componente costante) avviene in base ai segnali COSL. La funzione "Inverti informazioni in uscita" fornisce all'utente la possibilità di fornire informazioni all'indicatore sia in forma diretta (quando un livello alto all'ingresso delle informazioni corrisponde all'elemento di visualizzazione acceso) che in forma inversa (quando l'elemento di visualizzazione è attivato da un livello di ingresso basso). L'introduzione diretta corrisponde a un livello basso all'ingresso Ip e inversa - a un livello alto. "Uscita segnale relè" quando si utilizza un singolo indicatore è lasciato libero. Se è necessario aumentare il numero di cifre dell'indicazione, un secondo indicatore simile è installato nelle vicinanze e il perno. 20 del primo è collegato ad una centralina esterna. Per indicatori di questo e altri tipi in grado di funzionare in luce trasmessa, vengono prodotti speciali moduli di retroilluminazione con lampade a incandescenza. Gli indicatori a cristalli liquidi di tutti i tipi devono essere protetti dall'esposizione prolungata alla luce solare diretta: ciò può portare alla distruzione irreversibile dei cristalli liquidi. Per lo stesso motivo, gli indicatori devono essere protetti dall'elettricità statica e dal surriscaldamento durante la saldatura. IZHTS35-6/7 Gli indicatori digitali a sei cifre IZhTs35-6/7 sono progettati per visualizzare le informazioni di uscita in apparecchiature mediche elettroniche tascabili autoalimentate. Oltre alle sei cifre digitali, sul tabellone sono presenti sei elementi mnemonici. Il funzionamento dell'indicatore si basa sull'effetto torsione. Il dispositivo è progettato per funzionare in luce riflessa; colore dell'immagine - nero, sfondo - grigio chiaro. Modalità di controllo - statica. La cassa è di vetro, piatta (Fig. 3). Le conclusioni sono strisce conduttive trasparenti (condizionalmente mostrate in nero nella figura) - pastiglie depositate sul vetro della custodia dal lato anteriore. L'indicatore è collegato ai circuiti del dispositivo tramite due pettini in gomma di contatto, costituiti da sezioni conduttive e non conduttive alternate.
I cuscinetti di contatto (il loro numero totale è 52) sono posizionati su due file, una su ciascun lato lungo del corpo. Se guardi il cruscotto dalla parte anteriore (la chiave di sporgenza sulla custodia dovrebbe essere a sinistra), la riga inferiore sarà la prima, quella superiore la seconda. La numerazione delle conclusioni nella prima riga (dalla 1a alla 26a) va da sinistra a destra, e nella seconda (dalla 27a alla 52a) - da destra a sinistra. Il pinout dell'indicatore IZhTs35-6 / 7 (la numerazione delle cifre sul display aumenta da sinistra a destra): pin. spillo.
Peso dell'indicatore - non più di 2 g. Le principali caratteristiche tecniche dell'indicatore a Tacr.av = 25°C
Limiti operativi
Il parametro principale di tutti gli indicatori a cristalli liquidi, che riflette la qualità del loro lavoro, è il contrasto del segno rispetto allo sfondo. Il contrasto K è definito come il rapporto tra i valori di intensità della luce che esce dall'indicatore negli stati iniziale ed eccitato. Questo parametro viene misurato utilizzando una speciale configurazione ottica, che si basa su un microscopio con un moltiplicatore di corrente fotoelettronico incorporato in uscita. Il contrasto è calcolato in percentuale con la formula: K = (IF - I3) 100/ Iph, dove Iph - corrente di fondo - fotocorrente di uscita dell'elettromoltiplicatore ad indicatore spento; l3 - corrente di segno - la fotocorrente di uscita del moltiplicatore quando l'indicatore è eccitato dalla tensione di controllo nominale (se l'immagine del segno è più scura dello sfondo del display). Il contrasto è talvolta espresso in unità relative; in questi casi, il fattore 100 esce dalla formula specificata. IZHTS4-12/7 Gli indicatori digitali a effetto torsione a dodici file IZhTs4-12/7 operano sulla riflessione della luce e sono progettati per visualizzare informazioni in telefoni multifunzione e telefoni pubblici. Colore dell'immagine: nero, sfondo: grigio chiaro. La modalità di funzionamento dell'indicatore è multiplex. Oltre alle cifre digitali, sul cruscotto sono disposte sette parole in fila, ciascuna controllata allo stesso modo di un elemento separato della cifra. Il dispositivo è in grado di funzionare normalmente a basse temperature ambiente - fino a -30°C. Ciò si ottiene utilizzando un materiale a cristalli liquidi resistente al gelo. L'alloggiamento dell'indicatore è in vetro piano (Fig. 4); conclusioni: rigido, in scatola. Peso: non più di 80 g.
Se posizioni il dispositivo con il lato anteriore rivolto verso di te e i cavi verso il basso, il perno sarà all'estrema sinistra. 1, e all'estrema destra - pin. 39. La numerazione delle cifre sul tabellone aumenta da sinistra a destra. Il pinout dell'indicatore è mostrato in Tabella. 2 (cifre digitali) e tabella. 3 (parole).
Principali caratteristiche tecniche a Tacr.av = 25°С
Come accennato, l'indicatore è progettato per la modalità di controllo multiplex con un rapporto di clock di 1:3. Ciò significa che dopo ogni ciclo temporale dello stato eccitato dell'uno o dell'altro elemento dell'immagine, seguono tre cicli di assenza della tensione di controllo. A causa dell'inerzia della sostanza a cristalli liquidi, il contrasto di luminosità non ha il tempo di cambiare sensibilmente durante questo periodo. Quindi il processo viene ripetuto con lo stesso rapporto di clock. ИЖВ74-160Х16; ИЖВ76-160Х16 Gli indicatori a matrice alfanumerica IZHV74-160x16 e IZHV76-160X16 con un'unità di controllo incorporata sono progettati per visualizzare informazioni alfanumeriche in apparecchiature di misurazione e calcolo portatili. Gli indicatori IZHV74-160X16 funzionano per la riflessione della luce e IZHV76-160X16 per la trasmissione. Il funzionamento degli indicatori si basa sull'effetto torsione. Gli elementi dell'immagine inclusi appaiono neri su uno sfondo grigio chiaro.
Sul quadro strumenti sono presenti due righe lunghe 149,1 mm, ciascuna composta da 32 spazi di familiarità. La familiarità ha una struttura a matrice di elementi rettangolari 7X5. Le dimensioni dell'elemento sono 0,8x0,6 mm, le dimensioni della familiarità sono 6,2x3,4 mm. Sotto ciascuna delle linee c'è la cosiddetta linea del cursore, che consiste in una singola riga di elementi della stessa dimensione. Queste linee ti consentono di formare marcatori-indicatori mobili di uno o un altro carattere in una linea. La custodia degli indicatori è di vetro piatto (Fig. 5, a). Le uscite per la ricezione dei segnali di controllo sono realizzate sotto forma di tracce di fogli conduttivi stampati su due nastri di poliimmide flessibili sottili (circa 0,1 mm di spessore). Su un nastro - 12 conclusioni (questo gruppo è designato X1), sull'altro - 21 (X2). Passo del perno - 1,25 mm; larghezza del perno - 0,6 mm. Le conclusioni si formano sul bordo estremo dei nastri in poliimmide a destra del case (se guardi il lato anteriore dell'indicatore). La forma dei nastri è tale che la parte inferiore è un nastro con i conduttori del gruppo X2, con il lato conduttivo rivolto all'indietro, e la parte superiore è il nastro con i conduttori del gruppo X1 rivolti in avanti. Sulla fig. 5,6 mostra un'ampia disposizione degli elementi della familiarità dell'indicatore. Le dimensioni del campo di indicazione sono 149,1X16,1 mm. Peso indicatore - 100 g. Nel nome del dispositivo, la lettera B indica un gruppo alfanumerico di indicatori nel sistema accettato, i numeri 74 o 76 sono i numeri di serie dello sviluppo e 160 e 16 indicano rispettivamente il numero di colonne e righe che formano il campo informazioni dell'indicatore. Ogni elemento dell'immagine è formato all'intersezione della sua riga e colonna. La piedinatura dell'indicatore è mostrata in Tabella. quattro.
Principali caratteristiche tecniche a Tacr.av = 25 °С
Limiti operativi
Il blocco logico integrato per il controllo delle righe e delle colonne dell'indicatore è realizzato su microcircuiti open frame KB1835ID1-4 della struttura CMOS. Ogni chip è in grado di servire 40 canali (righe o colonne). I diagrammi di temporizzazione che illustrano il funzionamento del blocco sono mostrati in fig. 6.
L'introduzione dell'informazione nel registro di ingresso avviene in parallelo-seriale attraverso la linea di ingresso D0 - D7 ad otto bit ed è temporizzata dal segnale CWR. Per 20 cicli, vengono registrate le informazioni di input su tutti i 160 elementi di una riga. Sul fronte dell'impulso WR, le informazioni di ingresso vengono riscritte in parallelo dal registro di ingresso all'uscita. Lo stesso segnale applicato al nodo di controllo della linea avvia la scansione della linea successiva dal suo inizio. Il processo di scrittura procede da sinistra a destra lungo la riga e dall'alto verso il basso nelle colonne. Il bit iniziale D0 in ogni byte viene visualizzato a sinistra. La sincronizzazione del frame (che imposta l'inizio della scansione nell'angolo in alto a sinistra del campo di indicazione prima che il frame venga trasmesso) è fornita da impulsi SR applicati all'indicatore da un'unità di controllo esterna. La formazione di una tensione di eccitazione alternata dell'indicatore è controllata dal segnale COSL Inoltre, il nodo di controllo della colonna deve essere segnalato In. Se l'ingresso In è basso, il livello alto agli ingressi D0 - D7 corrisponderà agli elementi dell'immagine inclusi e il livello basso corrisponderà a quelli non inclusi. A livello alto all'ingresso In, invece, un livello alto agli ingressi D0 - D7 corrisponde alla non attivazione degli elementi, ed un livello basso corrisponde all'inclusione. Una modalità ottimizzata a sei livelli viene utilizzata per guidare gli elementi del display. I circuiti di uscita del nodo di controllo di riga sono alimentati da due coppie di ingressi del gruppo X1 - U1, U2, U5, U6 e per il nodo di controllo di colonna - U1, U3, U4, U6 del gruppo X2. La tensione di alimentazione va da Upit a -10 V. Questi segnali sono generati da un'unità di controllo esterna o da un set di partitori resistivi esterni. Il principio del calcolo dei valori U1 - U6 della tensione di alimentazione è descritto più dettagliatamente di seguito, quando si descrivono gli indicatori IZHG96-240X80 e IZHG97-240X80. ИЖГ96-240Х80; ИЖГ97-240Х80 Gli indicatori grafici IZHG96-240X80 e IZHG97-240X80 con un'unità di controllo incorporata sono progettati per visualizzare informazioni alfabetiche, numeriche e grafiche in apparecchiature di misurazione e calcolo portatili. L'indicatore IZHG96-240X80 è riflettente e IZHG97-240X80 è traslucido. Il dispositivo si basa sull'effetto supertwist. Con questo termine, utilizzato nella letteratura scientifica e tecnica degli ultimi anni, si fa riferimento allo stesso effetto torsione, ma implementato in strutture più tecnologiche con materiali più avanzati. L'effetto Supertwist offre un maggiore contrasto dell'immagine e prestazioni più veloci. Il colore degli elementi inclusi sul display dei dispositivi in questione è blu scuro su sfondo giallo-verde chiaro. Le dimensioni del tabellone sono 131,9x43,9 mm.
La custodia è in vetro piano (Fig. 7, a). Le conclusioni sono tratte sotto forma di tracce di lamina stampate su due nastri flessibili in poliimmide. Ci sono 12 derivazioni su un nastro (gruppo X1), sull'altro - 21 (X2). Passo del perno 1,25 mm, larghezza del perno 0,6 mm. I nastri sono visualizzati sul lato destro dell'indicatore (se guardi il lato anteriore del suo display), e in basso c'è un nastro con le conclusioni del gruppo X2 con il lato conduttivo posteriore, e in alto c'è un nastro con il gruppo X1 con il lato conduttivo in avanti. Sulla fig. 7b mostra la posizione relativa e la dimensione degli elementi dell'immagine sul pannello indicatore. Gli elementi dell'immagine - punti quadrati - sono distribuiti uniformemente sul campo. Le dimensioni di un elemento sono 0,45x0,45 mm. Peso dell'indicatore - non più di 80 g. La lettera G nel nome dell'indicatore indica il metodo di visualizzazione delle informazioni: grafico, i numeri 96 e 97 sono i numeri di serie dello sviluppo e 240 e 80 sono rispettivamente i numeri di colonne e linee che formano il campo informativo di il dispositivo. Secondo la piedinatura, gli indicatori IZHG96-240X80 e IZHG97-240x80 sono simili a IZHV74-160x16 e IZHV76-160X16 (vedi Tabella 4). Principali caratteristiche tecniche a Tacr.av=25°С
Limiti operativi
L'unità di controllo logica integrata per righe e colonne è realizzata su microcircuiti open frame KB1835ID1-4. Il principio generale di gestione di righe e colonne è lo stesso di IZHV74-160X16. Vengono alimentati anche i circuiti di uscita dell'unità di controllo della riga, ma i limiti della tensione di alimentazione sono leggermente più ampi, da Upit a -12 V. I diagrammi dei segnali generati dai nodi di controllo in righe e colonne e applicati alle uscite degli indicatori sono mostrati in fig. 8.
I valori U1-U6 della tensione di alimentazione dei nodi di comando di riga e colonna (formati da un'unità esterna) devono soddisfare le seguenti relazioni: U1≤Upit; U2=U1-U0; U3=U1-2U0; U4=U1-(a-1)U0; U5=U1-U0; U6≥-12 V, dove Upit=5±0,5 V; a=√n-9 - coefficiente di ottimizzazione; n=80 - il grado di multiplexing (o, altrimenti, il ciclo di lavoro delle linee di scansione); U0 - tensione iniziale, determinata dalle caratteristiche individuali dell'indicatore e compresa tra 1 ... 2 V; valore tipico - 1,3 V. L'uguaglianza delle differenze U1-U2=U2-U3= U4-U5=U5-U6=U0 deve essere assicurata con una precisione di almeno ±1%. La precisione dell'impostazione del coefficiente di ottimizzazione deve essere compresa tra ±5%. Per gli indicatori IZHV74-1 60x 16 e IZHV76-160x 16 vale anche tutto ciò che riguarda la scelta dei valori della tensione di alimentazione per i circuiti di uscita delle unità di controllo riga e colonna.
Sulla fig. 9 mostra la dipendenza del contrasto di luminosità intrinseco dalla tensione U1-U6. Sulla fig. 10 - 12 mostra le dipendenze della corrente consumata dall'indicatore su vari parametri - sulla tensione U1-U6, sulla frequenza fcwr e fcosi. rispettivamente. Autore: A. Yushin, Mosca
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