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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Indicateurs à cristaux liquides. Donnée de référence
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Les références ИЖЦ71-5/7; ИЖЦ72-5/7 Les indicateurs numériques à cinq chiffres IZHTs71-5/7 et IZHTs72-5/7 avec un point décimal dans chaque chiffre et une unité de commande à microcircuit intégrée sont conçus pour afficher des informations numériques dans les équipements installés à l'extérieur (compteurs de gaz, de combustible liquide, d'électricité, thermomètres extérieurs, etc.).P.). Structurellement, l'indicateur est généralement constitué de deux plaques de verre minces et plates, hermétiquement collées sur le pourtour avec un petit espace rempli d'une substance à cristaux liquides résistante au froid. Le fonctionnement de l'indicateur est basé sur l'effet de torsion dans les cristaux liquides, dont la conception comprend deux polaroïds - deux films minces qui ont la propriété de polariser la lumière qui les traverse. L'effet twist est le phénomène de rotation du plan de polarisation de la lumière polarisée par une fine couche (environ 20 microns) de cristaux liquides, qui disparaît lorsqu'un champ électrique est appliqué sur cette couche. Les plans de polarisation de la lumière fournis par chaque polaroïde sont perpendiculaires entre eux (on les appelle croisés). D'une manière générale, un système de polaroïds croisés ne transmet pas la lumière, mais si une couche de cristaux liquides est placée entre eux, ce qui fait pivoter le plan de polarisation de la lumière de 90 degrés, le système devient transparent. Sous l'influence d'un champ électrique sur n'importe quelle partie de la couche de cristaux liquides, ils perdent la capacité de faire pivoter le plan de polarisation de la lumière et la transmission de la lumière s'arrête. Visuellement, cela est perçu comme l’apparition d’une zone sombre et opaque sur un fond clair. Le champ électrique doit être de signe alterné, sinon un processus électrolytique se produit dans la couche de cristaux liquides, entraînant une forte réduction de leur durée de vie. L'indicateur IZHTs71-5/7 est conçu pour fonctionner en lumière réfléchie, pour laquelle un revêtement miroir est appliqué à l'arrière de l'appareil. L'indicateur IZHTs72-5/7 est translucide et fonctionne en transmission, mais il peut être commuté en mode réfléchissant si vous installez une plaque miroir derrière l'appareil à proximité de celui-ci. L'appareil est équipé de vingt fils carrés étamés rigides pour fournir des signaux externes. L'apparence de l'indicateur est illustrée à la Fig. 1. Poids de l'appareil - pas plus de 60 g.
Le brochage de l'indicateur est indiqué dans le tableau 1.
L'unité de contrôle de l'indicateur est construite sur la base d'une structure CMOS KB1835ID1-4 de microcircuit à quarante canaux sans emballage. Comme indiqué, l'indicateur utilise une substance à cristaux liquides résistante au froid, qui permet un fonctionnement normal de l'appareil jusqu'à une température de -30°C. À des températures inférieures à -30°C, le temps de modification des informations sur l'écran augmente sensiblement. Les performances requises de l'indicateur à des températures comprises entre -30...-40°C sont assurées par un chauffage spécial alimenté par courant. Cet appareil est réalisé à base de métal-céramique, possède ses propres bornes et est fourni séparément de l'indicateur. Afin de protéger le polaroïd de l'indicateur, situé sur sa face avant, des dommages lors du stockage et de l'installation, l'écran est recouvert d'un film protecteur chez le fabricant. Avant d'utiliser l'appareil, le film protecteur doit être retiré. Les trois premières lettres du nom de l'indicateur signifient indicateur numérique à cristaux liquides, le numéro 71 est le numéro de série du développement, le numéro 5 est le nombre de chiffres et 7 est le nombre d'éléments d'image dans le chiffre. Les principales caractéristiques techniques de l'indicateur à Tacr.av = 25°С
Limites de fonctionnement
L'indicateur reçoit des informations externes via la ligne de huit bits DO - D7 en utilisant le signal d'horloge CWR. Une fois les informations sur tous les éléments de l'image entrées dans le registre d'entrée de l'unité de contrôle (pendant cinq impulsions d'horloge de l'écriture d'octet), l'impulsion WR est envoyée à l'entrée « Réécriture », assurant la réécriture des informations du registre d'entrée vers le registre de stockage. Des chronogrammes illustrant le fonctionnement de l'unité de commande sont présentés sur la Fig. 2.
À partir du registre de stockage, des informations sont fournies aux pilotes de sortie, qui sont responsables de l'état activé ou désactivé des éléments de la première trame en fonction des informations externes reçues. Les nouvelles informations de la deuxième trame suivent le même chemin et arrivent à l'écran. Ainsi, nous pouvons dire que l'unité de contrôle dispose d'une mémoire de deux pages - l'une stocke des informations sur la trame reçue et l'autre enregistre à ce moment des informations sur la trame suivante. La formation d'une tension alternative (sans composante constante) excitant l'indicateur se produit à l'aide de signaux COSL. La fonction "Inversion des informations de sortie" offre à l'utilisateur la possibilité de fournir des informations à l'indicateur aussi bien sous forme directe (lorsqu'un niveau haut à l'entrée d'information correspond à un élément d'affichage allumé) que sous forme inverse (lorsqu'un affichage l'élément est allumé par un niveau d'entrée faible). L'entrée directe correspond à un niveau bas à l'entrée Ip, et l'entrée inverse correspond à un niveau haut. La « sortie du signal relais » est laissée libre lors de l'utilisation d'un seul indicateur. S'il est nécessaire d'augmenter le nombre de chiffres d'indication, un deuxième indicateur similaire est installé à proximité, ainsi que la goupille. 20 du premier est connecté à une unité de commande externe. Pour les indicateurs de ce type et d'autres types pouvant fonctionner en lumière transmise, des modules de rétroéclairage spéciaux avec lampes à incandescence sont produits. Les indicateurs à cristaux liquides de tous types doivent être protégés d'une exposition prolongée à la lumière directe du soleil, car cela peut entraîner une destruction irréversible des cristaux liquides. Pour la même raison, les indicateurs doivent être protégés de l’électricité statique et de la surchauffe lors du soudage. IZHTS35-6/7 Les indicateurs numériques à six chiffres IZHTs35-6/7 sont conçus pour afficher les informations de sortie dans les équipements médicaux électroniques de poche auto-alimentés. En plus de six chiffres numériques, l'affichage contient six éléments mnémoniques. L'indicateur fonctionne sur la base de l'effet de torsion. L'appareil est conçu pour fonctionner en lumière réfléchie ; couleur de l'image - noir, fond - gris clair. Mode de contrôle - statique. Le corps est en verre, plat (Fig. 3). Les fils sont des bandes conductrices transparentes (classiquement représentées en noir sur la figure) - des tampons, pulvérisés sur le verre du boîtier depuis la face avant. L'indicateur est connecté aux circuits de l'appareil à l'aide de deux peignes de contact en caoutchouc constitués de sections conductrices et non conductrices alternées.
Les plages de contact (leur nombre total est de 52) sont placées sur deux rangées, une sur chaque côté long du boîtier. Si vous regardez l'écran de l'appareil de face (la saillie de la touche sur le corps doit être à gauche), la rangée du bas sera la première, la rangée du haut sera la seconde. La numérotation des broches dans la première rangée (de 1 à 26) va de gauche à droite et dans la seconde (de 27 à 52) de droite à gauche. Brochage de l'indicateur IZHTs35-6/7 (la numérotation des chiffres sur l'écran augmente de gauche à droite) : broche. vyv.
Poids de l'indicateur - pas plus de 2 g. Les principales caractéristiques techniques de l'indicateur à Tacr.av = 25°С
Limites de fonctionnement
Le paramètre principal de tous les indicateurs à cristaux liquides, reflétant la qualité de leur travail, est le contraste du signe par rapport au fond. Le contraste K est défini comme le rapport des valeurs d'intensité de la lumière émergeant de l'indicateur dans les états initial et excité. Ce paramètre est mesuré à l'aide d'une installation optique spéciale, dont la base est un microscope avec un multiplicateur de courant photoélectronique intégré en sortie. Le contraste est calculé en pourcentage à l'aide de la formule : K = (IF - I3) 100/ Iph, où Iph est le courant de fond - le photocourant de sortie du multiplicateur d'électrons lorsque l'indicateur est éteint ; l3 - courant de signe - photocourant de sortie du multiplicateur lorsque l'indicateur est excité par la tension de commande nominale (si l'image du signe est plus sombre que l'arrière-plan de l'écran). Le contraste est parfois exprimé en unités relatives ; dans ces cas, le facteur 100 disparaît de la formule indiquée. IZHTS4-12/7 Les indicateurs numériques à effet de torsion à douze rangées IZHTs4-12/7 fonctionnent en réfléchissant la lumière et sont conçus pour afficher des informations dans les téléphones multifonctionnels et les publiphones. La couleur de l'image est noire, l'arrière-plan est gris clair. Le mode de fonctionnement de l'indicateur est multiplex. En plus des chiffres numériques, l'affichage de l'instrument contient sept mots consécutifs, chacun contrôlé de la même manière qu'un élément individuel du chiffre. L'appareil est capable de fonctionner normalement à des températures ambiantes basses, jusqu'à -30°C. Ceci a été réalisé grâce à l'utilisation d'un matériau à cristaux liquides résistant au gel. Le boîtier de l'indicateur est en verre plat (Fig. 4) ; les conclusions sont dures, étamées. Poids - pas plus de 80 g.
Si vous placez l'appareil avec la face avant face à vous et les broches vers le bas, alors la broche à l'extrême gauche le sera. 1, et à l’extrême droite se trouve l’épingle. 39. La numérotation des chiffres sur l'écran augmente de gauche à droite. Le brochage de l'indicateur est présenté dans le tableau. 2 (chiffres numériques) et tableau. 3 mots).
Principales caractéristiques techniques à Tacr.av = 25°С
Comme indiqué, l'indicateur est conçu pour le mode de contrôle multiplex avec un rapport d'horloge de 1:3. Cela signifie qu'après chaque pas de temps de l'état excité de l'un ou l'autre élément d'image, trois pas d'absence de tension de commande se succèdent. En raison de l'inertie de la substance cristalline liquide, le contraste de luminosité n'a pas le temps de changer sensiblement pendant ce temps. Le processus est ensuite répété avec le même rapport d'horloge. ИЖВ74-160Х16; ИЖВ76-160Х16 Les indicateurs matriciels alphanumériques IZHV74-160x 16 et IZHV76-160X16 avec unité de commande intégrée sont conçus pour afficher des informations alphabétiques et numériques dans des équipements de mesure et informatiques portables. Les indicateurs IZHV74-160X16 fonctionnent pour réfléchir la lumière et IZHV76-160X16 fonctionnent pour la transmission. Les indicateurs fonctionnent sur la base de l'effet de torsion. Les éléments d'image inclus apparaissent en noir sur un fond gris clair.
L'affichage des instruments contient deux lignes de 149,1 mm de long, composées chacune de 32 connaissances. Le lieu familier a une structure matricielle d’éléments rectangulaires 7X5. Dimensions de l'élément 0,8x0,6 mm, dimensions de familiarité 6,2x3,4 mm. Sous chaque ligne se trouve une ligne dite de curseur, composée d'une seule rangée d'éléments de même taille. Ces lignes vous permettent de créer des marqueurs-indicateurs mobiles d'un caractère particulier dans la ligne. Le boîtier de l'indicateur est en verre plat (Fig. 5a). Les bornes de réception des signaux de commande sont réalisées sous la forme de pistes de feuilles conductrices imprimées sur deux bandes de polyimide flexibles minces (environ 0,1 mm d'épaisseur). Une bande a 12 broches (ce groupe est désigné X1), l'autre en a 21 (X2). Pas de plomb - 1,25 mm ; La largeur du fil est de 0,6 mm. Les fils sont formés sur le bord extrême des bandes polyimide à droite du corps (si vous regardez la face avant de l'indicateur). La forme des rubans est telle qu'en bas il y a un ruban avec les bornes du groupe X2, avec leur côté conducteur tourné vers l'arrière, et en haut il y a un ruban avec les bornes du groupe X1 tournées vers l'avant. En figue. Les figures 5,6 et 149,1 montrent un gros plan de l'emplacement des éléments indicateurs. Les dimensions du champ d'indication sont de 16,1X100 mm. Poids de l'indicateur - XNUMX g. Dans le nom de l'appareil, la lettre B désigne un groupe alphanumérique d'indicateurs dans le système adopté, les chiffres 74 ou 76 sont les numéros de série du développement, et 160 et 16 indiquent respectivement le nombre de colonnes et de lignes formant le champ d’information de l’indicateur. Chaque élément d'image est formé à l'intersection de sa ligne et de sa colonne. Le brochage de l'indicateur est indiqué dans le tableau. quatre.
Principales caractéristiques techniques à Tacr.av = 25 °С
Limites de fonctionnement
Le bloc logique intégré pour contrôler les lignes et les colonnes de l'indicateur est réalisé sur des microcircuits non emballés KB1835ID1-4 de la structure CMOS. Chaque puce est capable de desservir 40 canaux (lignes ou colonnes). Des chronogrammes illustrant le fonctionnement du bloc sont présentés sur la Fig. 6.
Les informations sont entrées dans le registre d'entrée en parallèle et séquentiellement le long de la ligne d'entrée à huit bits D0 - D7 et sont cadencées par le signal CWR. En 20 cycles d'horloge, les informations d'entrée sur les 160 éléments d'une ligne sont enregistrées. Au bord de l'impulsion WR, les informations d'entrée sont réécrites en parallèle du registre d'entrée vers le registre de sortie. Le même signal, appliqué au nœud de contrôle de ligne, commence à parcourir la ligne suivante depuis son début. Le processus d'enregistrement se déroule de gauche à droite le long de la ligne et de haut en bas le long des colonnes. Le bit de départ D0 de chaque octet est affiché à gauche. La synchronisation des trames (réglage du début du balayage dans le coin supérieur gauche du champ d'indication avant la transmission des trames) est assurée par des impulsions SR fournies à l'indicateur à partir d'une unité de commande externe. La formation d'une tension d'excitation alternative de l'indicateur est contrôlée par le signal COSL De plus, le signal In doit être fourni au nœud de contrôle de la colonne. Si l'entrée In est faible, alors le niveau haut aux entrées D0 - D7 correspondra aux éléments d'image inclus, et le niveau bas correspondra à ceux non commutés. Lorsque le niveau à l'entrée In est haut, au contraire, un niveau haut aux entrées D0 - D7 correspond aux éléments non allumés, et un niveau bas aux éléments allumés. Un mode optimisé à six niveaux est utilisé pour exciter les éléments d'affichage. Les circuits de sortie du nœud de contrôle de ligne sont alimentés par deux paires d'entrées du groupe X1 - U1, U2, U5, U6, et pour le nœud de contrôle de colonne - U1, U3, U4, U6 du groupe X2. Tension d'alimentation - de jusqu'à -10 V. Ces signaux sont générés soit par une unité de commande externe, soit par un ensemble de diviseurs résistifs externes. Le principe de calcul des valeurs U1 - U6 de la tension d'alimentation est décrit plus en détail ci-dessous, lors de la description des indicateurs IZHG96-240X80 et IZHG97-240X80. ИЖГ96-240Х80; ИЖГ97-240Х80 Les indicateurs graphiques IZhG96-240X80 et IZHG97-240X80 avec unité de commande intégrée sont conçus pour afficher des informations alphabétiques, numériques et graphiques dans des équipements de mesure et informatiques portables. L'indicateur IZhG96-240X80 est réfléchissant et l'indicateur IZHG97-240X80 est translucide. Le fonctionnement des appareils est basé sur l'effet supertwist. Ce terme, utilisé dans la littérature scientifique et technique ces dernières années, désigne le même effet de torsion, mais mis en œuvre dans des conceptions de plus haute technologie avec des matériaux plus avancés. L'effet super twist offre un contraste d'image plus élevé et des performances plus rapides. La couleur des éléments inclus sur l’écran des appareils en question est bleu foncé sur fond jaune-vert clair. Les dimensions du panneau d'affichage sont de 131,9x43,9 mm.
Le corps est en verre plat (Fig. 7, a). Les conducteurs sont réalisés sous forme de pistes en aluminium imprimées sur deux rubans flexibles en polyimide. Une bande a 12 broches (groupe X1), l'autre en a 21 (X2). Pas de mine 1,25 mm, largeur de mine 0,6 mm. Les bandes sont situées sur le côté droit de l'indicateur (si vous regardez la face avant de son écran), et en bas il y a une bande avec les bornes du groupe X2 avec le côté conducteur tourné vers l'arrière, et en haut là est une bande avec le groupe X1 avec le côté conducteur vers l'avant. En figue. La figure 7b montre la position relative et les dimensions des éléments d'image sur le tableau indicateur. Les éléments de l'image - des points carrés - sont régulièrement espacés sur le champ. Les dimensions d'un élément sont de 0,45x0,45 mm. Poids de l'indicateur - pas plus de 80 g. La lettre G au nom de l'indicateur indique la méthode d'affichage des informations - graphiquement, les nombres 96 et 97 sont les numéros de série du développement, et 240 et 80 sont respectivement les nombres de colonnes et de lignes formant le champ d'information de le dispositif. En termes de brochage, les indicateurs IZHG96-240X80 et IZHG97-240X80 sont similaires à IZHV74-160X16 et IZHV76-160X16 (voir tableau 4). Principales caractéristiques techniques à Tacr.av=25°С
Limites de fonctionnement
Le bloc logique intégré pour contrôler les lignes et les colonnes est réalisé sur des microcircuits non emballés KB1835ID1-4. Le principe général de gestion des lignes et des colonnes est le même que celui de l'IZHV74-160X16. Les circuits de sortie de l'unité de contrôle de rangée sont également alimentés, mais les limites de tension d'alimentation sont un peu plus larges - de jusqu'à -12 V. Les diagrammes des signaux générés par les nœuds de contrôle en lignes et en colonnes et appliqués aux sorties de l'indicateur sont présentés sur la Fig. 8.
Les valeurs U1-U6 de la tension d'alimentation des nœuds de contrôle de ligne et de colonne (générées par l'unité externe) doivent satisfaire les relations suivantes : U1≤Upsupply ; U2 = U1-U0 ; U3 = U1-2U0 ; U4=U1-(a-1)U0; U5=U1-U0 ; U6≥-12 V, où Upit=5±0,5 V ; une=√n-9 - coefficient d'optimisation ; n=80 - degré de multiplexage (ou, en d'autres termes, rapport cyclique de balayage de ligne) ; U0 est la tension initiale, déterminée par les caractéristiques individuelles de l'indicateur et comprise entre 1 et 2 V ; valeur typique - 1,3 V. L'égalité des différences U1-U2=U2-U3= U4-U5=U5-U6=U0 doit être assurée avec une précision d'au moins ±1 %. La précision du réglage du coefficient d'optimisation doit être inférieure à ± 5 %. Tout ce qui concerne le choix des valeurs de tension d'alimentation pour les circuits de sortie des unités de contrôle ligne et colonne s'applique également aux indicateurs IZHV74-1 60x 16 et IZHV76-160x 16.
En figue. La figure 9 montre la dépendance du contraste de luminosité intrinsèque sur la tension U1-U6. En figue. 10 à 12 montrent les dépendances du courant consommé par l'indicateur sur divers paramètres - sur la tension U1-U6, sur la fréquence fcwr et fcosi. respectivement. Auteur : A.Yushin, Moscou
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