Mga tool at display device

Ang mga pointing device o display elements ay ang batayan ng mga information display device na idinisenyo upang i-convert ang isang electrical signal sa isang nakikitang anyo.

Mga ilaw na tagapagpahiwatig - gamitin ang glow ng isang incandescent filament na pinainit ng isang electric current. Ang mga ito ay mga miniature lamp na may isang maliwanag na maliwanag na filament, na nagbibigay-liwanag sa mga kulay na kaso (mga filter) ng mga tagapagpahiwatig at mga pindutan o ilang mga imahe, mga palatandaan, mga simbolo.

Mga tagapagpahiwatig ng electroluminescent - ang glow ng ilang mga sangkap ay ginagamit sa ilalim ng impluwensya ng isang electric field. Halimbawa vacuum fluorescent indicators. Ang mga ito ay mga multi-anode lamp na may cathode, nagpapalabas ng mga electron, at isang grid na kumokontrol sa kasalukuyang ng indicator. Ang mga anod ay ginawa sa anyo ng mga synthesizing segment na sakop ng posporus. Kapag ang mga electron ay bumangga sa ibabaw ng mga anod, ang pospor ng kinakailangang kulay ay kumikinang. Ang isang hiwalay na boltahe ng supply ay inilalapat sa bawat anode.

Dati nang malawakang ginagamit, ang mga ito ay inilipat ng iba pang mga uri ng mga tagapagpahiwatig. Pinapayagan nila ang pagkuha ng isang malaking bilang ng mga elemento at character na may iba't ibang kulay at mataas na ningning.

Mga electron beam device — batay sa glow ng phosphors kapag binomba ng mga electron.

Ang pinakatanyag na kinatawan ng mga aparatong cathode ray ay ang mga tubo ng cathode ray (CRT). Ang CRT ay isang electronic vacuum device na gumagamit ng isang sinag ng mga electron na puro sa anyo ng isang sinag na kinokontrol ng isang electric at / o magnetic field at lumilikha ng isang nakikitang imahe sa isang espesyal na screen (Larawan 1).

Ginagamit ang mga ito sa mga oscilloscope — upang subaybayan ang mga elektronikong proseso, sa telebisyon (kinescope) — upang i-convert ang isang de-koryenteng signal na naglalaman ng impormasyon tungkol sa liwanag at kulay ng ipinadalang imahe, sa mga radar imaging device — upang i-convert ang mga de-koryenteng signal na naglalaman ng impormasyon tungkol sa nakapalibot na espasyo sa isang nakikitang larawan.

Figure 1 — Konstruksyon ng isang electron beam tube

Ang mga ito ay masinsinang inilipat ng mga tagapagpahiwatig ng likidong kristal: ang produksyon ng mga monitor ng CRT ay hindi na ipinagpatuloy, ang mga CRT TV ay bumababa.

Gas Discharge (Ion) Devices - Ang gas glow ay ginagamit para sa isang electrical discharge.

Binubuo ang mga ito ng isang selyadong silindro na may mga electrodes na ibinebenta dito (sa pinakasimpleng kaso, anode at cathode - isang neon lamp), at puno ng mga inert gas (neon, helium, argon, krypton) sa mababang presyon. Kapag ang boltahe ay inilapat, ang gas glow ay sinusunod. Ang kulay ng glow ay tinutukoy ng komposisyon ng pagpuno ng gas. Ginagamit upang tukuyin ang mga boltahe ng AC o DC.

Ngayon, ang mga aparatong naglalabas ng gas ay ginagamit ang mga panel ng plasma para sa produksyon.

Ang plasma panel PDP (plasma display panel) ay isang matrix ng mga cell na nakapaloob sa pagitan ng dalawang pane ng salamin. Ang bawat cell ay natatakpan ng phosphor (ang mga katabing cell ay bumubuo ng mga triad ng tatlong kulay - pula, berde at asul na R, G, B) at puno ng isang inert gas - neon o xenon (Fig. 2).Kapag ang isang electric current ay inilapat sa mga electrodes ng cell, ang gas ay nagbabago sa isang estado ng plasma at nagiging sanhi ng pagkinang ng pospor.

Figure 2 — Disenyo ng mga cell ng plasma panel

Ang pangunahing bentahe ng mga panel ng plasma ay ang malalaking sukat ng screen — karaniwang mula 42" hanggang 65". Bilang karagdagan, ang mga indibidwal na panel ay maaaring tipunin sa malalaking screen para magamit sa mga bulwagan ng konsiyerto, istadyum, mga parisukat, atbp.

Ang mga plasma panel ay may mataas na contrast ratio (pagkakaiba sa pagitan ng itim at puti), isang malawak na anggulo sa pagtingin at isang malawak na hanay ng mga operating temperatura.

Kasama ang mga pakinabang, mayroon ding mga disadvantages: mga malalaking panel lamang, unti-unting "nasusunog" ng pospor, medyo mataas na pagkonsumo ng enerhiya.

Mga tagapagpahiwatig ng semiconductor - ang prinsipyo ng operasyon ay batay sa paglabas ng light quanta sa rehiyon ng p-n junction, kung saan inilalapat ang isang boltahe.

Makilala:

— discrete (point) semiconductor indicator — LEDs;

— mga tagapagpahiwatig ng karakter — upang ipakita ang mga numero at titik;

- Mga LED matrice.

Ang mga LED o light emitting diodes (LED — Light Emission Diodes) ay naging laganap dahil sa kanilang compactness, ang kakayahang makatanggap ng anumang kulay ng emission, ang kawalan ng marupok na bombilya ng salamin, mababang supply ng boltahe at kadalian ng paglipat.

Ang LED ay binubuo ng isa o higit pang mga kristal (Larawan 3) na nagpapalabas ng radiation at matatagpuan sa parehong pabahay na may isang lens at isang reflector na bumubuo ng isang nakadirekta na sinag ng liwanag sa nakikita o infrared (invisible) na bahagi ng spectrum.

Figure 3 — Konstruksyon ng isang LED

Isang halimbawa. Ipinapakita ng Figure 4 ang isang diagram ng paglipat ng LED sa isang 12 V na supply.Ang pagbaba ng boltahe sa diode kapag direktang konektado ay tungkol sa 2.5 V, kaya kinakailangan upang i-on ang pagsusubo risistor sa serye. Upang matiyak ang sapat na liwanag, ang kasalukuyang diode ay dapat na nasa pagkakasunud-sunod ng 20 mA. Ito ay kinakailangan upang matukoy ang paglaban ng pamamasa risistor R.

Figure 4 — Scheme para sa pag-on ng LED

Upang gawin ito, tinutukoy namin ang boltahe na dapat bumaba (i-off) sa risistor: UR = UP — UVD = 12 — 2.5 = 9.5 V

Upang magbigay ng isang naibigay na kasalukuyang sa circuit sa isang ibinigay na boltahe, ayon sa Batas ng Ohm tinutukoy namin ang halaga ng paglaban ng risistor: R = UP / I = 9.5 / 20 • 10-3 = 475 Ohm

Ang pinakamalapit na mas malaking karaniwang halaga ng risistor ay pipiliin. Para sa halimbawang ito, maaari mong piliin ang pinakamalapit na halaga ng 470 ohms.

Ang mga makapangyarihang LED ay ginagamit bilang mga ilaw na pinagmumulan sa panloob at panlabas na ilaw, mga ilaw ng baha, mga ilaw ng trapiko at mga headlight ng kotse. Ginagawang kailangan ng inertial performance ang mga LED kapag kailangan ang mataas na performance.

Ang pagsasama-sama ng pitong LED sa isang pabahay ay nagbibigay-daan sa iyo na lumikha ng isang pitong-segment na tagapagpahiwatig ng character na nagbibigay-daan sa iyo upang magpakita ng 10 mga numero at ilang mga titik. Sa indicator na ipinapakita sa diagram (Larawan 5), ang anode ay karaniwan sa mga diode, ang supply boltahe ay ibinibigay dito, at ang mga cathodes ay konektado sa mga electronic switch (transistors) na kumokonekta sa kanila sa kahon. Karaniwan ang tagapagpahiwatig ng character ay kinokontrol ng isang microcircuit.

Figure 5 — Iconic na semiconductor indicator

LED matrice (modules) — isang tiyak na bilang ng mga LED na ginawa sa anyo ng isang kumpletong bloke at may control circuit. Ang mga dies ay ginagamit para sa produksyon Mga LED screen (LED display).

Mga Liquid crystal display (LCD) — batay sa pagbabago sa mga optical na katangian ng mga likidong kristal sa ilalim ng impluwensya ng isang electric field.

Ang mga likidong kristal (LC) ay mga organikong likido na may ayos na pagkakaayos ng mga molekula na katangian ng mga kristal. Ang mga likidong kristal ay transparent sa liwanag na sinag, ngunit sa ilalim ng impluwensya ng isang electric field ang kanilang istraktura ay nabalisa, ang mga molekula ay random na nakaayos at ang likido ay nagiging malabo.

Ayon sa prinsipyo ng pagpapatakbo, ang mga LCD display ay nakikilala na gumagana sa ipinadala na ilaw (sa pamamagitan ng paghahatid) na nilikha ng isang backlight source (discharge lamp o LEDs) at sa liwanag ng anumang pinagmulan (artipisyal o natural) na makikita sa indicator (para sa pagmuni-muni. ). Ang pagtatrabaho sa ilaw ay ginagamit sa mga monitor, mga display ng mobile phone. Matatagpuan ang mga reflective indicator sa mga metro, orasan, calculator, home appliance display, at higit pa.

Bilang karagdagan, ang isang bilang ng mga indicator ay ginagamit sa isang switchable backlight sa maliwanag na mga kondisyon at sa backlight na naka-on sa mahinang ilaw upang mabawasan ang paggamit ng kuryente.

Figure 6 — Liquid Crystal Reflectance Indicator

Ipinapakita ng Figure 6 ang isang reflective LCD display. Sa pagitan ng dalawang transparent na plato mayroong isang layer ng likidong kristal (kapal ng layer 10 - 20 µm). Ang itaas na plato ay may mga transparent na electrodes sa anyo ng mga segment, numero o titik.

Kung walang boltahe sa mga electrodes, kung gayon ang LCD ay transparent, ang mga ilaw na sinag ng panlabas na natural na pag-iilaw ay dumadaan dito, ay makikita ng mas mababang electrode ng salamin at bumalik - nakikita namin ang isang blangko na screen.Kapag ang isang boltahe ay inilapat sa anumang elektrod, ang LCD display sa ibaba ng elektrod na iyon ay nagiging opaque, ang mga light ray ay hindi dumaan sa bahaging iyon ng likido, at pagkatapos ay makikita natin ang isang segment, numero, titik, tanda, atbp. sa screen.

Ang mga tagapagpahiwatig ng likidong kristal ay may isang bilang ng mga pakinabang, bukod sa kung saan ay napakababang pagkonsumo ng kuryente, tibay at pagiging compact.

Sa ngayon, ang mga LCD monitor (LCD monitor — liquid crystal display — liquid crystal monitor, TFT monitor — LCD matrix na gumagamit ng thin-film transistors) ang pangunahing uri ng monitor at television receiver.