1. Устройства отображения информации. Классификация знакосинтезирующих индикаторов, основные виды, принципы действия.(стр2)

Мозаичные ЖКИ. Реализуются в виде двух герметично соединенных стеклянных пластин, между которыми имеется зазор 5-20 мкм. В этом зазоре и находится жидкий кристалл. На внутренних поверхностях пластин закреплены прозрачные электроды. Вид отображаемой информацииы зависит от формы электродов: это могут быть сегменты цифровых или буквенных символов, отдельные специальные символы, целые слова.

Матричные ЖКИ. Множество одинаковых элементов, образованных на пересечении строк и столбцов электродов, расположенных перпендикулярно. Управляющие сигналы подаются на элементы строки последовательно по каждой строке элементов.

Аналоговые ЖКИ. Используются для отображения информации в аналоговой форме. Так же состоят из двух пластин, ограничивающих жидкий кристалл. В них измеряемое напряжение подается на оба электрода.

Режимы работы ЖКИ:

- режим отражения света - прозрачными являются все электроды, а информация фиксируется непрозрачными участками, которые образуются между электродами. режим просвечивания - только верхние электроды прозрачные.

ЖКИ не излучает свет сам по себе и создаваемое изображение не видно в темноте. Для подсветки таких индикаторов используются светодиоды или газоразрядные лампы. Параметры ЖКИ:

- время восстановления - время, необходимое для того, чтобы молекулы жидкого кристалла вернулись в исходное состояние после выключения электрического поля. Как правило, составляет 30-50 мс;

- контрастность - существенно зависит от температуры. С повышением температуры контрастность падает. Уже при +50 градусах изображение незаметно;

- угол обзора - особенность работы ЖКИ в том, что на него необходимо обязательно подавать переменное напряжение. При подаче постоянного ЖКИ выходит из строя. Переменное напряжение формируется логическими элементами и обычно используются прямоугольные колебания со скважностью S=2. Такую форму испульсов позволяет получить делитель частоты на 2, чем является D-триггер.

Чтобы обеспечить работу схемы, надо на вход Sb подать 1. Скважность прямоугольных колебаний обеспечивает делить частоты на 2, построенный на D-триггере. Если на вход логического элемента подать 1, то логический элемент инвертирует колебание, подаваемое на подложку индикатора, а соответсвующий сегмент является непрозрачным. Подача 0 делает сегмент прозрачным, так как колебание не инвертируется.

2. Операционные усилители: основные параметры и схемы включения. Устройства обработки информации на базе оу: сумматор, вычитающее устройство, интегратор, дифференциатор.(стр1)

ОУ - устройство с большим коэффициентом усиления, высоким входным и низким выходным сопротивлением, работающее в широкой полосе частот.

В ход 1 - инверсный.

Вход 2 - прямой.

U_п+, U_п- - выводы двуполярного питания.

Fc- выводы частотной коррекции.

Nc- выводы балансировки.

0V - используется для обратной связи. Различают 2 режима работы ОУ:

- дифференциальный - на входы ОУ подается дифференциальное Uвх. Рассчитывается как UвхД=Uвх2-Uвх1;

- синфазный - подается синфазное Uвх. Рассчитывается как UвхС=(Uвх1+Uвх2)/2.

ОУ должен воспринимать и усиливать дифференциальное входное напряжение и не реагировать на синфазное. Если Uвх1=Uвх2!=0 =>Uвых=0, такой ОУ считается идеальным.В общем случае ОУ использует биполярное питание. Такой источник имеет 3 вывода: +Uп (VS+), -Uп(VS-), 0V

Параметры ОУ: - статические:

‡ дифференциальный коэффициент усиления.

Kд=UвыхД/UвыхД=UвыхД/(Uвх2-Uвх1). Для реальных ОУ Кд=10^5...10^6=100...120 дБ. Кроме дифференциального входного сигнала, может так же, в реальных ОУ, может быть синфазный, который, вследствие несовершенства схем, так же проходит на выход. Характеристикой такого проникновения является:

‡ коэффициент ослабления синфазного сигнала - показывает, во сколько раз коэффициент усиления синфазного сигнала меньше Кд. Ксо=Кд/Кс. Типичные значения для реальных ОУ от 60 до 80 дБ (10^3...10^4);

‡ коэффициент усиления синфазного сигнала. Кc=UвыхС/UвхС != 0 для реальных, = 0 для идеальных;

‡ входное сопротивление - сопротивление между входными зажимами. Дифференциальное входное сопротивление измеряется между прямым и инверсным входом ОУ, а синфазное - между закороченными входами и землей;

‡ выходное сопротивление - внутреннее сопротивление ОУ без обратной связи. Определяет максимальный выходной ток. Rвых=10...1000 Ом. Iвых=10...20 мА. Превышение значений выходного тока может вызвать выход из строя ОУ;

‡ напряжение смещения - напряжение, которое необходимо подать на вход ОУ, чтобы на его выходе установился 0. В реальных ОУ Uсм=0,05...30 мВ;

- динамические (влияют на диапазон рабочих частот ОУ). Полоса пропускания идеальных ОУ должна быть бесконечной, в реальных же, коэффициент усиления снижается с ростом частоты. Это вызвано влиянием емкостей в самом ОУ: с ростом частоты емкостные характеристики снижаются. Характеристики:

‡ частота единичного усиления - частота, при которой дифференциальный коэффициент усиления равен 1 (Кд=1, 0 дБ).

Частотная характеристика Кд: