энергией к молекулам. К таким газам относятся галогены и галогенпроизводные. В настоящее время на практике чаще всего применяется хлор.

Необходимо отметить, что использование весьма химически активных

газов в условиях разряда сопровождается их заметным поглощением стенками и электродами прибора и ставит перед конструкторами и технологами в качестве одной из важнейших задач обеспечение необходимой долговечности разрядников с молекулярным наполнением.

7.5. Газоразрядные индикаторные панели

Весьма перспективным средством отображения информации являются газоразрядные индикаторы, хотя и они обладают рядом недостатков, к которым относятся довольно высокие питающие напряжения, пока ещё недостаточная долговечность и т.д. Достоинствами газоразрядных

индикаторов являются возможность создания систем отображения с большим числом элементов при достаточном уровне яркости, возможности запоминания информации и другие. Использование достоинств

газоразрядных приборов наряду с внедрением методов технологии интегральных схем в их производстве позволило создать новый класс функциональных приборов – газоразрядные индикаторные панели (ГИП),

которые можно рассматривать как приборы второго поколения по отношению к дискретным индикаторам. В настоящее время можно выделить следующие классы газоразрядных индикаторных панелей:

1)многоразрядные знаковые индикаторы (монодисплеи);

2)ГИП постоянного тока с внешней адресацией;

3)ГИП постоянного тока с внутренней развёрткой (самосканированием);

4)ГИП переменного тока.

Рассмотрим некоторые особенности устройства и принципа действия указанных классов ГИП.

7.6. Газоразрядные знаковые индикаторы (монодисплеи)

Многоразрядные знаковые ГИП представляют собой объединённую в одном плоском корпусе строку из большого числа одноразрядных индикаторов. Наиболее распространены сегментные ГИП, включающие в себя следующие элементы: диэлектрическую (керамическую или стеклянную) подложку на которой размещены катодные сегменты; рамку- подкладку, обеспечивающую заданное межэлектродное расстояние, и лицевую стеклянную пластинку с прозрачными (обычно из двуокиси олова) анодами. Из катодных сегментов, составляющих знакоместо, образуются цифры или знаки. Для отображения цифровой информации (от 0 до 9)

128

достаточно 7 – 9 сегментов, для буквенной используется от 14 до 19 сегментов (см. рис. 7.4).

Рис. 7.4. Схема сегментных ГИП: а – структурная схема, б – семисегментный индикатор, в – четырнадцатисегментный индикатор

Для обеспечения правильного считывания индикаторных знаков требуется полное покрытие свечением задействованных сегментов, т.е. работы индикатора в режиме аномального тлеющего разряда. Для

обеспечения этого требования при минимальной плотности тока подбирается соответствующее газовое наполнение, чаще всего пеннинговские смеси на основе неона с добавками аргона или криптона. Давление газовой смеси подбирается таким образом, чтобы обеспечить минимальное напряжение зажигания и горения, и составляет обычно несколько сотен тор. Для управления многознакоместными индикаторами используются одноразрядные или многоразрядные схемы. В первом случае

каждый сегмент в знакоместе индикатора должен иметь отдельный вывод из баллона, во втором – все одноимённые сегменты разных знакомест объединяются и имеют общий вывод. Для сегментных монодисплеев на 8 и более знакомест в основном используются многоразрядные схемы, а выводы одноимённых сегментов объединяются внутри корпуса индикатора.

Сегментные ГИП находят в настоящее время широкое применение в сетевых ЭВМ, миниЭВМ, в различных цифровых измерительных приборах.

7.6.1. ГИП постоянного тока

ГИП постоянного тока представляет собой сэндвич, содержащий опорные стеклянные пластины, на внутренние поверхности которых нанесены взаимно перпендикулярные системы электродов – анодов и катодов. Между стеклянными пластинами расположена перфорированная изолирующая пластинка, отверстия которой совмещены с местами пересечения проекций катодов и анодов. При этом в местах пересечений образуются изолированные диодные промежутки-ячейки, число которых равно произведению количества катодов и анодов (см. рис. 7.5).

Газовое наполнение ГИП подбирается с учётом обеспечения: а) заданной яркости излучения;

129

б) минимально возможных напряжения зажигания и потребляемой мощности;

в) заданных частотных характеристик; г) возможно меньшей скорости распыления материала катода, что во

многом определяет долговечность катода;

Рис. 7.5. ГИП постоянного тока: 1 – стеклянные пластины, 2 – диэлектрическая матрица, 3 – прозрачные электроды

Указанные требования относятся ко всем газоразрядным приборам.

Однако требование минимального напряжения зажигания имеет особое значение в ГИП постоянного тока из-за применения довольно большого количества высоковольтных транзисторов для коммутации. Для уменьшения

коммутирующих напряжений необходимо низкое напряжение зажигания ячеек, что обусловливает применение в качестве газового наполнения приборов пеннинговских смесей. Для обеспечения равномерной яркости по

всему полю панели необходимо обеспечить определённую и возможно большую разницу между напряжениями зажигания и горения разряда.

Основными недостатками ГИП постоянного тока с внешней адресацией является нестабильное время запаздывания зажигания разряда,

обусловленное отсутствием достаточного по величине и однородного по индикаторному полю начальной ионизации. Это приводит к нестабильности

параметров ГИП и повышает требования к высоковольтности ключей управления. Эти недостатки, которые, правда, в известной степени окупаются простотой конструкции самой ГИП, устранены в панели постоянного тока с внутренней развёрткой.

Панели постоянного тока с внутренней развёрткой (ГИП с самосканированием) – ГИПС применяются для отображения чисто знаковой информации с небольшим числом знаков (до 100 – 200). Электродная система ГИПС изображена на рис. 7.6.

130