Полупроводниковые, люминесцентные и электронно-лучевые индикаторы

Полупроводниковые индикаторы - принцип действия основан на излучении квантов света в области p-n-перехода, к которому приложено напряжение.

Различают:

· дискретные (точечные) полупроводниковые индикаторы – светодиоды;

· знаковые индикаторы - для отображения цифр и букв;

· светодиодные матрицы.

Электролюминесцентные индикаторы - применяется свечение некоторых веществ под воздействием электрического поля. Например, вакуумно-люминесцентные индикаторы. Представляют собой многоанодные лампы, имеющие катод, эмиттириющий электроны и сетку, управляющую током индикатора. Аноды выполняются в виде знакосинтезирующих сегментов, покрытых люминофором. При столкновении с поверхностью анодов электроны вызывают свечение люминофора необходимого цвета. На каждый анод отдельно подается питающее напряжение.

Ранее широко применяемые, вытесняются другими видами индикаторов. Позволяют получить большое количество элементов и знаков разных цветов и высокой яркости.

Электронно-лучевые приборы - основаны на свечении люминофора при бомбардировке его электронами.

Самыми яркими представителями электронно-лучевых приборов являются электроннолучевые трубки (ЭЛТ). ЭЛТ - электронный электровакуумный прибор, в котором используется поток электронов, сконцентрированный в форме луча, управляемый электрическим или (и) магнитным полем и создающий на специальном экране видимое изображение. Применяются в осциллографах - для наблюдения электронных процессов, в телевидении (кинескопы) - для преобразования электрического сигнала, содержащего информацию о яркости и цвете передаваемого изображения, в индикаторных устройствах РЛС - для преобразования электрических сигналов, содержащих информацию об окружающем пространстве, в видимое изображение. Интенсивно вытесняются жидкокристаллическими индикаторами: выпуск ЭЛТ мониторов прекращен, ЭЛТ телевизоров - сокращается.

Элементы индикации на жидких кристаллах

Жидкокристаллические индикаторы (ЖКИ) - основаны на изменении оптических свойств жидких кристаллов под воздействием электрического поля.

Жидкие кристаллы (ЖК), представляют собой органические жидкости с упорядоченным расположением молекул, характерным для кристаллов. Жидкие кристаллы прозрачны для световых лучей, но под действием электрического поля структура их нарушается, молекулы располагаются беспорядочно и жидкость становится непрозрачной.

По принципу действия различают ЖКИ, работающие в проходящем свете (на просвет), созданном источником подсветки (газоразрядные лампы или светодиоды) и в свете любого источника (искусственного или естественного), отражающемся в индикаторе (на отражение). Работа на просвет используется в мониторах, дисплеях сотовых телефонов. Индикаторы работающие на отражение встречаются в измерительных приборах, часах, калькуляторах, дисплеях бытовой техники и др.

Кроме того, ряд индикаторов используется с отключаемой подсветкой в условиях яркого освещения и с включенной подсветкой в условиях низкой освещенности, что позволяет уменьшить потребляемую мощность.

Если на электроды напряжение не подано, то ЖК прозрачен, световые лучи внешнего естественного освещения проходят через него, отражаются от нижнего зеркального электрода и выходят обратно - мы видим пустой экран. При подаче на какой-либо электрод напряжения, ЖК под этим электродом становится непрозрачным, лучи света не проходят через эту часть жидкости, и тогда на экране мы видим сегмент, цифру, букву, знак и т.п.

Жидкокристаллические индикаторы обладают целым рядом преимуществ, среди которых можно выделить очень низкое энергопотребление, долговечность, компактность.

На сегодняшний день ЖК-мониторы (LCD-мониторы - Liquid Crystal Display - жидкокристаллические мониторы, TFT-мониторы — ЖК-матрица с использованием тонкопленочных транзисторов) являются основным типом мониторов и телевизионных приемников.

Аналоговые фильтры

Это частотное избирательное устройство, которое служит для передачи сигналов в задонам диапазоне частот и подавление сигналов в других диапазонах частот.

Фильтры широко используются в системах связи, в схемах защиты электронных систем от помех.

Различают аналоговые фильтры, в которых обрабатываемый сигнал имеет аналоговую форму, и цифровые фильтры, предназначенные для обра- ботки цифровых сигналов.

Классификация фильтров. Фильтры принято классифицировать по следующим признакам. По виду амплитудно-частотной характеристики (АЧХ): фильтры ниж- них частот (ФНЧ), верхних частот (ФВЧ), полосно-пропускающие или поло- совые (ПП), полосно-задерживающие (ПЗ). По типам элементов, используемых для реализации: пассивные LC-фильтры, активные RC-фильтры, фильтры на переключаемых конденса- торах и т. д.

Самая популярная реализация аналоговых фильтров — в виде пассивных RLC-цепочек, однако имеется тенденция к использованию в составе таких фильтров активных элементов, таких как операционных усилителей.

Также получили определённое распространение механические аналоговые фильтры, в которых с помощью механических компонентов осуществляется фильтрация механических вибраций или акустических волн. Подобные фильтры могут использоваться в качестве корректирующих звеньев в системах автоматического регулирования. С точки зрения математического описания линейных аналоговых фильтров физическая сущность их составных элементов не важна.

Другой вид аналоговых фильтров — кристальные фильтры, использующиеся в частности для узкополосной фильтрации сигналов. Сигналом в таких фильтрах является механическая акустическая волна, которая с помощью преобразователя превращается в электрический сигнал на выходе кристалла