8.3. Вакуумные люминесцентные индикаторы

В вакуумных люминесцентных семисегментных индикаторах используется триодная схема, в которой имеется как в лампе катод, сетка и аноды – сегменты (рис.8.4.). Катод - прямонакальный; как правило, используется накаливаемая нить. Сетка предназначена для равномерного распределения потока электронов по сегментам и управлением работой знакоместа. Аноды-сегменты покрыты люминофором. При падении медленных электронов на аноды происходит рекомбинационный процесс с излучением кванта света. В многоразрядных ВЛИ каждый разряд имеет свою сетку с выводом, а одноименные сегменты различных разрядов объединены. Катод эмитирует электроны, которые ускоряются полем сетки и поступают на аноды. На аноды подается такое же напряжение, как и на сетку. Свечение сегмента будет, если на нем и на сетке присутствует напряжение.

Если снимается напряжение с одного анода-сегмента, то прекращается свечение этого элемента. Если снимается напряжение с сетки, то прекращается свечение всех сегментов разряда. Питание накала может быть постоянным или переменным током. Питание анодных и сеточных цепей может осуществляться от источника постоянного или импульсного напряжения. Частота следования импульсов обычно более 40 гц. Наличие нескольких цепей управления позволяет реализовать 2 режима работы индикатора: статический и динамический. В статическом режиме используются только одноразрядные индикаторы. В этом режиме индикатор управляется по любой из цепей управления. В динамическом режиме управления используются одноразрядные и многоразрядные индикаторы. При этом одноименные аноды-сегменты всех знакомест объединяются и подключаются к источнику импульсного питания от знакогенератора, который формирует знаки. В соответствующий момент подается напряжение на сетку того знакоместа, где указанный знак должен быть отображен. Примерам ВЛИ может служить одноразрядный индикатор ИВ12, имеющий следующие характеристики: напряжение накала 1.5 В; ток накала 100 ма; напряжение сетки 25 В; ток сетки 12 ма; суммарный ток сегментов 3.5ма; импульсное напряжение анодов 50 В. Примером многоразрядного индикатора может служить ИВ-28.

Для управления семисегментным индикатором типа ИВ используют специализированные микросхемы дешифратора двоично-десятичного кода в семисегментный, играющие роль знакогенератора. Например, 514ИД2, имеющий выходной каскад с открытым коллектором, обеспечивающий выходной ток 22ма.

Рис. 8.5. Схема подключения одноразрядного индикатора

Схема подключения одноразрядного индикатора представлена на рисунке 8.5. Для управления знако­местами изменением на­пряжения на сетках в мно­горазрядных индикаторах можно использовать также дешифратор с открытым коллектором, например, 555ИД6 или 155ИД1. Схема подключения много­разрядного индикатора представлена на рисунке 8.6.

При выводе цифры подеется код на дешифратор сегментов, затем на второй дешифратор знакоместа подается его номер. В результате на требуемом знакоместе высветится выводимый символ.

Рис. 8.6. Схема подключения многоразрядного индикатора

При снижении требований к яркости индикаторов можно обойтись и без внешних ключевых транзисторов, например, используя КМОП микросхему 564ИД5, предназначенную для управления 7 сегментными индикаторами, в том числе и жидкокристаллическими.

Дешифратор индикатора может иметь регистр на входе, данные в котором запоминаются по синхросигналу, поступающему на вход С. На вход G₂ у такого индикатора поступает напряжение смещения, позволяющее увеличить напряжение на индикаторе, а вход Р предназначен для управления инвертированием выходного сигнала и используется с жидкокристаллическими индикаторами. Наибольший ток на один выход 10ма.