1.2. Способы снижения времени выключения жки
Существует ряд схемных способов снижения времени релаксации ЖКИ, т.е. способов снижения времени выключения ЖКИ. Рассмотрим из них два, которые условно назовем как способ импульса большой амплитуды и способ импульса высокой частоты.
Первый способ (СА) представлен на рис.1.3а, из которого видно, что способ предусматривает после снятия импульса возбуждения Uвозб через несколько миллисекунд подачу на ячейку жидкого кристалла короткого импульса относительно большой амплитуды Uгаш. Это обеспечивает ускорение процесса нейтрализации ионов, накопленных в жидком кристалле за время действия управляющего импульса. Иначе, обеспечивает ориентацию дипольных моментов молекул жидких кристаллов параллельно вектору напряженности электрического поля. В результате обеспечивается более быстрое прекращение рассеяния света, поэтому t'рел<< tрел.
Недостаток способа связан с необходимостью использования генератора импульсов высокого напряжения. Этот недостаток исключен в способе, представленном на рис.1.3б, из которого видно, что способ предусматривает, во первых, использование переменного тока для возбуждения ячеек кристалла. Во вторых, способ предусматривает после прекращения возбуждающего напряжения (Uвозб) подачу сигнала высокой частоты в диапазоне от 10 до 400кГц в течение нескольких миллисекунд (Uгаш). В результате происходит более быстрое гашение ячейки и снижение времени релаксации (времени выключения ЖКИ). Таким путем достигается сокращение времени релаксации tрел до 5…10мс.
Рис. 1.3. Диаграммы напряжений и токов при разных способах
уменьшения времени релаксации ЖКИ
1.3. Способы управления одноразрядными ЖКИ
Существуют два способа управления или возбуждения ЖКИ: частотный и фазовый. Оба способа удобнее всего рассмотреть на примерах схемных реализаций. Пример схемной реализации частотного способа возбуждения ЖКИ приведен на рис.1.4, а диаграмма напряжений на элементах схемы - на рис.1.5.
Рис.1.4. Схема возбуждения ЖКИ частотным способом
Схема состоит из: инвертора (DD1); двух схем И с двумя входами (DD2, DD3); схемы ИЛИ с двумя входами (DD4); транзисторного ключа, построенного на основе транзистора VT и Rк. Питающее напряжение Uп равно удвоенной амплитуде постоянного напряжения возбуждения (примерно 40В). На один из входов схемы И (DD2) подается напряжение возбуждения низкой частоты в диапазоне: 30…500 Гц, на вход другой схемы И (DD3) – напряжение высокой частоты в диапазоне: 10…400 кГц. С коллектора VT на сегмент (С) индикатора (И) подаются импульсы прямоугольной формы с амплитудой 40В и с частотой, равной частоте возбуждающего напряжения. К отражающему электроду (ОЭ) индикатора приложено постоянное напряжение для компенсации постоянной составляющей возбуждающего сигнала. В результате вычитания уровней напряжений на коллекторе VT и на ОЭ формируются двухполярные импульсы прямоугольной формы между электродами ЖКИ ( между ОЭ и С), как показано на рис.1.5. В момент времени подачи сигнала управления с целью включения сегмента ЖКИ на выходе схемы DD2 формируется положительный сигнал, переключающий транзистор VT1 с частотой возбуждения 30…500Гц. В то же время на выходе схемы DD3 сигнал отсутствует. С момента изменения полярности сигнала управления на выходе схемы DD3 появляется сигнал, соответствующий напряжению гашения сегмента с частотой в диапазоне: 10…400кГц.
Рис.1.5. Диаграммы напряжений при частотном способе возбуждения ЖКИ
Фазовый способ возбуждения ЖКИ также рассмотрим на примере схемной реализации, приведенной на рис.1.6. Диаграммы напряжений на элементах этой схемы приведены на рис.1.7. Как видно из схемы, фазовый способ предусматривает подачу на входы схем И (DD2, DD3) импульсов прямоугольной формы с частотой в диапазоне: 15…25 Гц, сдвинутых по фазе относительно друг друга на 1800.
В фазовом способе возбуждения ЖКИ на сегменты и общий электрод ОЭ подаются напряжения различных фаз в зависимости от уровня сигнала управления. Сегмент не возбуждается и не участвует в отображении информации при совпадении фаз на электродах индикатора (см. рис.1.7а).
Возбуждение происходит только при различных фазах (см. рис.1.7б). Диаграммы напряжений, приведенные на рис.1.7, дополнительно поясняют принцип фазового возбуждения ЖКИ.
Преимуществом фазового способа по сравнению с частотным способом является снижение потребляемого напряжения питания вдвое, использование одного источника питания схемы. Однако при фазовом способе не всегда удается снизить время выключения ЖКИ. Поэтому недостатком данного способа
Рис.1.6. Схема возбуждения ЖКИ фазовым способом
Рис. 1.7. Диаграммы напряжений при фазовом способе возбуждения ЖКИ
по сравнению с частотным способом является меньшая скорость смены отображаемой информации. Средняя скорость при фазовом способе отображения знаков на ЖКИ составляет до 5 знаков в секунду. Такая скорость (частота) смены информации может быть использована в цифровых приборах, калькуляторах, электронных часах и т.д. При необходимости отображения информации с большими частотами смены информации в СОИ с ЖКИ целесообразнее использование частотного способа возбуждения ЖКИ.