Электроника. Курс лекций - часть 11

 

  Главная      Учебники - Разные     Электроника. Курс лекций

 

поиск по сайту           правообладателям

 

 

 

 

 

 

 



 

содержание      ..     9      10      11     

 

 

 

Электроника. Курс лекций - часть 11

 

 

Световоды

Показатель преломления n сердцевины  периферии.
1. 

- скачок n (разрыв 1-го рода)

2.

 Графиентный световод (селфок)

Угол изгиба = 90

Угол падения света Q:

sin Q

гр

QQ

гр

Световоды характеризуются:
-

малым затуханием;

-

малым искажением сигнала (l

рег 

 3050 км);

-

сверхвысокая пропускная способность (10

12

10

15

 бод);

-

высокая эл/магн помехозащищенность;

-

малые габариты и масса (тол. 0,20,5 мм);

-

высокая надежность и долговечность;

-

эл. Развязка между входом и выходом;

-

низкая стоимость.

Оптроны

П/п   приборы,   в   которых   конструктивно   объединены   фотоизлучатель   и
фотоприемник, оптически связанные между собой.
Элементарные оптроны (оптопары).

Закрытый оптический канал

Существуют оптроны с открытым оптическим каналом
а)

б)

Q

гр

l

l

n

1

n

1

n

1

n

1

n

2

n

2

ФИ

ФП

I

вх

I

вых

ФИ

ФП

I

вых

I

вх

ФИ

ФП

световод

Обозначения:

Недостатки:
-

высокое потребление энергии из-за двойного преобразования;

-

низкий КПД;

-

температурозависимость.

Оптические репитеры

Знакосинтезирующие индикаторы

1. Прибор, отображающий ход процесса или состояние объекта наблюдения в

форме, удобной для зрительного восприятия человеком.

2. Индикатор  –  оптоэлектронный   прибор  для преобразования   электрических

сигналов   в   адекватное   или   пространственное   распределение   яркости
(контраста).

Классы:
-

знакосинтезирующие (статика);

-

экраны (статика + динамика).

Знакосинтезирующие.
Элементом является знакоместо. Существует 3 подхода к синтезу символов:
-

синтез из отдельных сегментов;

-

синтез на основе матриц (из пикселов);

р

р

n

n

CD

ФД

ФП

ФИ

-

 непосредственное создание на поверхности индикатора требуемого сигнала
(универсальный, мнемонический).

Составные блоки:
-

растр (воздействующий на наблюдателя);

-

схема управления.

Способы индикации:
-

п/п индикаторы;

-

жидкокристаллические;

-

вакуумные люминисцентные.

П/п знакосинтезирующие индикаторы

Физическая основа п/п ЗСИ – инжекционная электролюминисценция. Это 
люминисценция, обусловленная инжекцией и накопление носителей заряда при 
прямом смещении p-n перехода, что приводит к возбуждению этих носителей 
(активные).
Микросхемная реализация 1 знакоместа п/п ЗСИ.

       Al

a

b

c

d

e

f

g

Гибридная реализация (по отдельным сегментам).
набор сегментов составляет знакоместо
Область применения – портативная аппаратура.
Достоинства:
-

совместимость с ИС управления (110 мА, 1,53,5 В);

-

высокая надежность;

-

высокая долговечность;

-

широкий диапазон цветов генерируемого излучения.

Недостатки:
-

бесперспективность для создания крупноформатных многоэлементных 
экранов.

(пассивные) Жидкокристалические ... 

(ЖКИ) Индикатор, где управляемые электрические сигналы модулируют 
внешний световой поток, проходящий через растр.
Рассмотрим нематематические кристаллы.

n

p

b

e

a

d

g

f

c

Анизотропные кристаллы (твердые вещества) - различные проницаемости 
(диэлектрическая) в зависимости от воздействия.
Жидкие кристаллы:
Анизотропия + текучестью.
Работа ЖКИ основана на нескольких эффектах:
1. Эффект динамического рассеивания;

помутнение ЖК

2. Эффект «гость – хозяин» (в тонких ЖКИ с добавление красителя);

Свет поглащается красителем, при этом ЖК теряет цвет
3. Твист – эффект;
4. Термооптический эффект фазового перехода.
Достоинства:
-

малая потребляемая мощность;

-

низкое напряжение возбуждения;

-

простота изготовления;

-

малые габариты (до 0,6 мм – толщина);

-

большая долговечность (1012 лет);

-

низкая стоимость.

Недостатки:
-

сравнительно низкое быстродействие;

-

ограниченный угол обзора;

-

необходимость засветки в пассивных ЖКИ (освещения);

-

ограниченный температурный диапазон (-15...+50С).

Вакуумные-люминесцентные индикаторы

Основаны на явлении низковольтной катодолюминисценции (люминофор 
бомбардируется медленными электронами).

1

4

2

3

5

6

7

8

9

Е

Е

Е

1- 
2 – проводник
3 – люминофор
4 – подводка
5 – экранированный электрод-маска
6 – сетка
7 – токопроводящее покрытие
8- стеклянная колба
9 - катод

На 9 подается 5 В.
7 выводит электростатический заряд.
6 – управляет количеством электронов, попадающих на люминофор.
5 – убирает электростатический заряд.
ВЛИ выпускается в виде одно- или многоразрядных цифровых и буквенных 
индикаторов, линейных шкал, экранов, матричных индикаторов.
Достоинства:
-

высокие эргономические характеристики;

-

сопряжение с МДП – микросхемами;

-

хорошие эксплуатационные свойства;

-

низкая стоимость;

-

возможность отображения несколькиз цветов.

Недостатки:
-

необходимость соблюдения мер предосторожностей;

-

наличие нескольких номиналов питания.

Экраны

ЭЛТ – электро-вакуумный прибор, предназначенный для преобразования эл. 
сигнала в световое изображение.

1 -

1

2

7

6

2 –
3 – фокусирующая ускоряющая система;
4,5 – отклоняющие пластины;
6 – люминофор;
7 – проводник для отвода электростатического заряда.

Запоминающая ЭЛТ

Для однократного процесса

1 – экран – люминофор;
2 – мишень;
3 – коллекторная сетка;
4 – воспроизводящий прожектор;
5 – записывающий прожектор.

Время сохранения 16 часов. Время воспроизведения 1 мин.

4

5

1

2

3

 

 

 

 

 

 

 

содержание      ..     9      10      11