도구 및 디스플레이 장치

포인팅 장치 또는 표시 요소는 전기 신호를 가시적인 형태로 변환하도록 설계된 정보 표시 장치의 기초입니다.

표시등 - 전류로 가열되는 백열 필라멘트의 빛을 사용하십시오. 그들은 백열 필라멘트가 있는 소형 램프로 표시기 및 버튼 또는 특정 이미지, 기호, 기호의 컬러 케이스(필터)를 밝힙니다.

Electroluminescent 표시기 - 일부 물질의 빛은 전기장의 영향으로 사용됩니다. 예를 들어 진공 형광 표시기. 그들은 전자를 방출하는 음극과 표시기의 전류를 제어하는 ​​그리드가 있는 다중 양극 램프입니다. 양극은 인으로 덮인 합성 세그먼트 형태로 만들어집니다. 전자가 양극 표면과 충돌하면 필요한 색상의 형광체가 빛납니다. 각 양극에 별도의 공급 전압이 적용됩니다.

이전에는 널리 사용되었지만 다른 유형의 지표로 대체되고 있습니다. 색상과 밝기가 다른 많은 요소와 문자를 얻을 수 있습니다.

전자 빔 장치 — 전자로 충격을 받았을 때 인광체의 빛을 기반으로 합니다.

음극선 장치의 가장 두드러진 대표는 음극선관(CRT)입니다. CRT는 전기장 및 / 또는 자기장에 의해 제어되는 빔 형태로 집중된 전자 빔을 사용하고 특수 스크린에 가시적 이미지를 생성하는 전자 진공 장치입니다 (그림 1).

그것들은 오실로스코프에서 전자 프로세스를 모니터링하기 위해, 텔레비전(키네스코프)에서 전송된 이미지의 밝기와 색상에 대한 정보를 포함하는 전기 신호를 변환하기 위해, 레이더 이미징 장치에서 주변 공간에 대한 정보를 포함하는 전기 신호를 변환하기 위해 사용됩니다. 보이는 이미지.

그림 1 - 전자빔 튜브의 구조

그들은 액정 표시기로 집중적으로 대체됩니다. CRT 모니터 생산이 중단되고 CRT TV가 감소하고 있습니다.

가스 방전(이온) 장치 - 가스 글로우는 전기 방전에 사용됩니다.

그들은 전극이 납땜 된 밀봉 된 실린더 (가장 간단한 경우 양극 및 음극-네온 램프)로 구성되며 저압에서 불활성 가스 (네온, 헬륨, 아르곤, 크립톤)로 채워집니다. 전압이 가해지면 가스 글로우가 관찰됩니다. 글로우의 색상은 충전 가스의 구성에 따라 결정됩니다. AC 또는 DC 전압을 나타내는 데 사용됩니다.

오늘날 가스 방전 장치 플라즈마 패널은 생산에 사용됩니다.

플라즈마 패널 PDP(플라즈마 디스플레이 패널)는 두 개의 유리판 사이에 둘러싸인 셀 매트릭스입니다. 각 셀은 인광체(인접한 셀은 빨강, 녹색 및 파랑 R, G, B의 세 가지 색상의 삼합체를 형성함)로 덮여 있고 불활성 가스(네온 또는 크세논)로 채워져 있습니다(그림 2).전지의 전극에 전류를 가하면 가스가 플라즈마 상태로 변하고 인광체가 빛을 발합니다.

그림 2 - 플라즈마 패널 셀 설계

플라즈마 패널의 주요 장점은 일반적으로 42"에서 65"에 이르는 큰 화면 크기입니다. 또한 콘서트홀, 경기장, 광장 등에서 사용하기 위해 개별 패널을 대형 스크린으로 조립할 수 있습니다.

플라즈마 패널은 명암비(흑백의 차이)가 높고 시야각이 넓으며 작동 온도 범위가 넓습니다.

장점과 함께 단점도 있습니다. 대형 패널 만, 형광체의 점진적인 "연소", 상대적으로 높은 에너지 소비입니다.

반도체 표시기 - 작동 원리는 전압이 가해지는 p-n 접합 영역의 광 양자 방출을 기반으로 합니다.

구별하다:

- 불연속(점) 반도체 표시기 - LED;

- 문자 표시기 - 숫자와 문자를 표시합니다.

— LED 매트릭스.

LED 또는 발광 다이오드(LED — Light Emission Diodes)는 소형화, 모든 색상의 방출 수신 기능, 깨지기 쉬운 유리 전구의 부재, 낮은 공급 전압 및 용이한 전환으로 인해 널리 보급되었습니다.

LED는 방사선을 방출하는 하나 이상의 결정(그림 3)으로 구성되며 스펙트럼의 가시 또는 적외선(보이지 않는) 부분에서 지향성 광선을 형성하는 반사경과 렌즈가 있는 동일한 하우징에 있습니다.

그림 3 — LED 구성

예. 그림 4는 LED를 12V 전원으로 전환하는 다이어그램을 보여줍니다.다이오드를 직접 연결할 때 전압 강하는 약 2.5V이므로 퀀칭 저항을 직렬로 켜야 합니다. 충분한 밝기를 보장하려면 다이오드 전류가 20mA 정도여야 합니다. 댐핑 저항 R의 저항을 결정해야 합니다.

그림 4 - LED를 켜는 방식

이를 위해 저항에서 강하(꺼짐)해야 하는 전압을 결정합니다. UR = UP — UVD = 12 — 2.5 = 9.5V

주어진 전압에서 회로에 주어진 전류를 제공하기 위해 옴의 법칙 저항의 저항 값을 결정합니다. R = UP / I = 9.5 / 20 • 10-3 = 475 옴

그런 다음 가장 가까운 더 큰 표준 저항 값이 선택됩니다. 이 예에서는 가장 가까운 값인 470옴을 선택할 수 있습니다.

강력한 LED는 실내 및 실외 조명, 투광 조명등, 교통 신호등 및 자동차 헤드라이트의 광원으로 사용됩니다. 관성 성능은 고성능이 필요할 때 LED를 필수 불가결하게 만듭니다.

7개의 LED를 하나의 하우징에 결합하면 10개의 숫자와 일부 문자를 표시할 수 있는 7분할 문자 표시기를 만들 수 있습니다. 다이어그램 (그림 5)에 표시된 표시기에서 양극은 다이오드에 공통적이며 공급 전압이 공급되고 음극은 상자에 연결하는 전자 스위치 (트랜지스터)에 연결됩니다. 일반적으로 문자 표시기는 마이크로 회로에 의해 제어됩니다.

그림 5 — 상징적인 반도체 지표

LED 매트릭스(모듈) — 완전한 블록 형태로 제어 회로가 있는 특정 수의 LED. 금형은 생산에 사용됩니다. LED 스크린(LED 디스플레이).

액정 디스플레이(LCD) - 전기장의 영향 하에서 액정의 광학적 특성 변화를 기반으로 합니다.

액정(LC)은 결정의 특징인 분자 배열이 정렬된 유기 액체입니다. 액정은 광선에 투명하지만 전기장의 영향으로 구조가 교란되고 분자가 무작위로 배열되며 액체가 불투명해집니다.

작동 원리에 따라 LCD 디스플레이는 백라이트 소스(방전 램프 또는 LED)에 의해 생성된 투과광(투과를 통해)과 표시기에 반사된 모든 광원(인공 또는 자연)의 빛(반사용)에서 작동하는 것으로 구별됩니다. ) . 조명 작업은 모니터, 휴대폰 디스플레이에 사용됩니다. 반사 표시기는 미터, 시계, 계산기, 가전제품 디스플레이 등에서 볼 수 있습니다.

또한 밝은 조건에서는 백라이트를 전환할 수 있고 어두운 곳에서는 백라이트를 켜서 전력 소비를 줄이기 위해 여러 표시등을 사용합니다.

그림 6 - 액정 반사율 표시기

그림 6은 반사형 LCD 디스플레이를 보여줍니다. 두 개의 투명판 사이에는 액정 층(층 두께 10 – 20 µm)이 있습니다. 상판에는 세그먼트, 숫자 또는 문자 형태의 투명 전극이 있습니다.

전극에 전압이 없으면 LCD는 투명하고 외부 자연광의 광선이 LCD를 통과하고 하단 거울 전극에 반사되어 다시 나옵니다. 빈 화면이 보입니다.전극에 전압을 가하면 전극 아래의 LCD 디스플레이가 불투명해지고 광선이 액체의 해당 부분을 통과하지 못하고 화면에 세그먼트, 숫자, 문자, 기호 등이 표시됩니다.

액정 표시기는 매우 낮은 전력 소비, 내구성 및 소형화 등 여러 가지 장점이 있습니다.

오늘날 LCD 모니터(LCD 모니터 - 액정 디스플레이 - 액정 모니터, TFT 모니터 - 박막 트랜지스터를 사용하는 LCD 매트릭스)는 모니터 및 텔레비전 수신기의 주요 유형입니다.