Alat dan peranti paparan

Peranti penunjuk atau elemen paparan ialah asas peranti paparan maklumat yang direka untuk menukar isyarat elektrik kepada bentuk yang boleh dilihat.

Penunjuk cahaya - gunakan cahaya filamen pijar yang dipanaskan oleh arus elektrik. Ia adalah lampu kecil dengan filamen pijar, menerangi kes berwarna (penapis) penunjuk dan butang atau imej, tanda, simbol tertentu.

Penunjuk Electroluminescent - cahaya beberapa bahan digunakan di bawah pengaruh medan elektrik. Contohnya penunjuk pendarfluor vakum. Ia adalah lampu berbilang anod dengan katod, memancarkan elektron, dan grid yang mengawal arus penunjuk. Anod dibuat dalam bentuk segmen sintesis yang diliputi dengan fosforus. Apabila elektron berlanggar dengan permukaan anod, fosfor warna yang diperlukan bersinar. Voltan bekalan berasingan dikenakan pada setiap anod.

Sebelum ini digunakan secara meluas, ia dipindahkan oleh jenis penunjuk lain. Mereka membenarkan mendapatkan sejumlah besar elemen dan aksara dengan warna yang berbeza dan kecerahan tinggi.

Peranti pancaran elektron — berdasarkan cahaya fosfor apabila dihujani dengan elektron.

Wakil yang paling menonjol bagi peranti sinar katod ialah tiub sinar katod (CRT). CRT ialah peranti vakum elektronik yang menggunakan pancaran elektron yang tertumpu dalam bentuk pancaran yang dikawal oleh medan elektrik dan/atau magnet dan mencipta imej yang boleh dilihat pada skrin khas (Rajah 1).

Ia digunakan dalam osiloskop — untuk memantau proses elektronik, dalam televisyen (kineskop) — untuk menukar isyarat elektrik yang mengandungi maklumat tentang kecerahan dan warna imej yang dihantar, dalam peranti pengimejan radar — untuk menukar isyarat elektrik yang mengandungi maklumat tentang ruang sekeliling dalam imej yang boleh dilihat.

Rajah 1 — Pembinaan tiub pancaran elektron

Mereka dipindahkan secara intensif oleh penunjuk kristal cecair: pengeluaran monitor CRT dihentikan, TV CRT semakin berkurangan.

Peranti Pelepasan Gas (Ion) - Cahaya gas digunakan untuk nyahcas elektrik.

Mereka terdiri daripada silinder tertutup dengan elektrod yang dipateri ke dalamnya (dalam kes paling mudah, anod dan katod - lampu neon), dan diisi dengan gas lengai (neon, helium, argon, kripton) pada tekanan rendah. Apabila voltan digunakan, cahaya gas diperhatikan. Warna cahaya ditentukan oleh komposisi gas pengisi. Digunakan untuk menandakan voltan AC atau DC.

Hari ini peranti pelepasan gas panel plasma digunakan untuk pengeluaran.

PDP panel plasma (panel paparan plasma) ialah matriks sel yang tertutup di antara dua anak tetingkap kaca. Setiap sel ditutup dengan fosfor (sel bersebelahan membentuk triad tiga warna - merah, hijau dan biru R, G, B) dan diisi dengan gas lengai - neon atau xenon (Rajah 2).Apabila arus elektrik dikenakan pada elektrod sel, gas berubah menjadi keadaan plasma dan menyebabkan fosforus bersinar.

Rajah 2 — Reka bentuk sel panel plasma

Kelebihan utama panel plasma ialah saiz skrin yang besar — ​​biasanya antara 42" hingga 65". Di samping itu, panel individu boleh dipasang ke dalam skrin besar untuk digunakan di dewan konsert, stadium, dataran, dll.

Panel plasma mempunyai nisbah kontras yang tinggi (perbezaan antara hitam dan putih), sudut tontonan yang luas dan julat suhu operasi yang luas.

Bersama-sama dengan kelebihan, terdapat juga kelemahan: hanya panel bersaiz besar, "pembakaran" fosfor secara beransur-ansur, penggunaan tenaga yang agak tinggi.

Penunjuk semikonduktor - prinsip operasi adalah berdasarkan pelepasan kuanta cahaya di kawasan persimpangan p-n, yang mana voltan digunakan.

Bezakan:

— penunjuk semikonduktor diskret (titik) — LED;

— penunjuk aksara — untuk memaparkan nombor dan huruf;

- Matriks LED.

LED atau diod pemancar cahaya (LED — Light Emission Diod) telah meluas kerana kekompakannya, keupayaan untuk menerima sebarang warna pelepasan, ketiadaan mentol kaca yang rapuh, voltan bekalan rendah dan kemudahan pensuisan.

LED terdiri daripada satu atau lebih kristal (Rajah 3) memancarkan sinaran dan terletak dalam perumah yang sama dengan kanta dan pemantul yang membentuk pancaran cahaya terarah di bahagian spektrum yang boleh dilihat atau inframerah (tidak kelihatan).

Rajah 3 — Pembinaan LED

Satu contoh. Rajah 4 menunjukkan gambar rajah menukar LED kepada bekalan 12 V.Penurunan voltan merentasi diod apabila disambungkan terus adalah kira-kira 2.5 V, jadi perlu menghidupkan perintang pelindapkejutan secara bersiri. Untuk memastikan kecerahan yang mencukupi, arus diod hendaklah mengikut urutan 20 mA. Ia adalah perlu untuk menentukan rintangan perintang redaman R.

Rajah 4 — Skim untuk menghidupkan LED

Untuk melakukan ini, kami menentukan voltan yang mesti jatuh (mati) pada perintang: UR = UP — UVD = 12 — 2.5 = 9.5 V

Untuk menyediakan arus yang diberikan dalam litar pada voltan yang diberikan, mengikut Hukum Ohm kita tentukan nilai rintangan perintang: R = UP / I = 9.5 / 20 • 10-3 = 475 Ohm

Nilai perintang standard yang lebih besar terdekat kemudiannya dipilih. Untuk contoh ini, anda boleh memilih nilai terdekat 470 ohm.

LED berkuasa digunakan sebagai sumber cahaya dalam pencahayaan dalaman dan luaran, lampu limpah, lampu isyarat dan lampu hadapan kereta. Prestasi inersia menjadikan LED sangat diperlukan apabila prestasi tinggi diperlukan.

Menggabungkan tujuh LED ke dalam satu perumah membolehkan anda mencipta penunjuk aksara tujuh segmen yang membolehkan anda memaparkan 10 nombor dan beberapa huruf. Dalam penunjuk yang ditunjukkan dalam rajah (Rajah 5), anod adalah biasa kepada diod, voltan bekalan dibekalkan kepadanya, dan katod disambungkan ke suis elektronik (transistor) yang menyambungkannya ke kotak. Biasanya penunjuk aksara dikawal oleh litar mikro.

Rajah 5 — Penunjuk semikonduktor ikonik

Matriks LED (modul) — sebilangan LED yang dibuat dalam bentuk blok lengkap dan dengan litar kawalan. Dies digunakan untuk pengeluaran Skrin LED (paparan LED).

Paparan kristal cecair (LCD) — berdasarkan perubahan dalam sifat optik kristal cecair di bawah pengaruh medan elektrik.

Hablur cecair (LC) adalah cecair organik dengan susunan tertib molekul ciri kristal. Hablur cecair adalah lutsinar kepada sinaran cahaya, tetapi di bawah pengaruh medan elektrik strukturnya terganggu, molekul disusun secara rawak dan cecair menjadi legap.

Mengikut prinsip operasi, paparan LCD dibezakan yang berfungsi dalam cahaya yang dihantar (melalui penghantaran) yang dicipta oleh sumber lampu latar (lampu nyahcas atau LED) dan dalam cahaya mana-mana sumber (tiruan atau semula jadi) yang dipantulkan dalam penunjuk (untuk refleksi. ). Bekerja pada cahaya digunakan dalam monitor, paparan telefon mudah alih. Penunjuk reflektif ditemui dalam meter, jam, kalkulator, paparan perkakas rumah dan banyak lagi.

Di samping itu, beberapa penunjuk digunakan dengan lampu latar boleh tukar dalam keadaan terang dan dengan lampu latar dihidupkan dalam cahaya malap untuk mengurangkan penggunaan kuasa.

Rajah 6 — Penunjuk Pantulan Kristal Cecair

Rajah 6 menunjukkan paparan LCD reflektif. Di antara dua plat lutsinar terdapat lapisan kristal cecair (ketebalan lapisan 10 — 20 µm). Plat atas mempunyai elektrod lutsinar dalam bentuk segmen, nombor atau huruf.

Jika tiada voltan pada elektrod, maka LCD adalah telus, sinaran cahaya pencahayaan semula jadi luaran melaluinya, dipantulkan oleh elektrod cermin bawah dan keluar semula - kita melihat skrin kosong.Apabila voltan digunakan pada mana-mana elektrod, paparan LCD di bawah elektrod itu menjadi legap, sinaran cahaya tidak melalui bahagian cecair itu, dan kemudian kita melihat segmen, nombor, huruf, tanda, dsb. pada skrin.

Penunjuk kristal cecair mempunyai beberapa kelebihan, antaranya penggunaan kuasa yang sangat rendah, ketahanan dan kekompakan.

Hari ini, monitor LCD (monitor LCD — paparan kristal cecair — monitor kristal cecair, monitor TFT — matriks LCD menggunakan transistor filem nipis) ialah jenis utama monitor dan penerima televisyen.