Полупроводниковые и жидкокристаллические индикаторы

Принцип действия полупроводниковых индикаторов основан на излучении квантов света при рекомбинации носителей заряда в области p-n-перехода, к которому приложено прямое напряжение. К полупроводниковым индикаторам относится светодиод — полупроводниковый диод, в котором предусмотрена возможность вывода светового излучения из области p-n-перехода сквозь прозрачное окно в корпусе. Цвет излучения определяется материалом, из которого выполнен светодиод. Выпускают светодиоды красного, желтого и зеленого свечения.

Точечные светодиоды (рис. 67) используют в качестве отдельных индикаторов на пультах и панелях управления и в измерительных приборах, либо в матричных экранах и табло для отображения знаков. Знаковые светодиоды широко применяют для цифровой индикации в измерительных приборах, автоматике и вычислительной технике. Малогабаритные сегментные светодиоды применяют в наручных часах.

К достоинствам полупроводниковых индикаторов относится возможность их прямого подключения к полупроводниковым дешифраторам благодаря низкому рабочему напряжению, а также большой срок службы, высокая яркость свечения и хороший обзор.

Главный недостаток состоит в сравнительно высокой мощности потребления (0,5—1 Вт на один сегментный светодиод).

Жидкокристаллические индикаторы (ЖКИ) принципиально отличаются от всех других тем, что не излучают собственный свет, а преломляют падающий или проходящий сквозь них свет. Поэтому для использования ЖКИ необходим внешний источник света. Основой этого вида индикаторов служат жидкокристаллические вещества, обладающие свойствами жидкости и имеющие кристаллическую молекулярную структуру. При этом структура такого вещества легко изменяется под воздействием электрического поля, ультразвука. В ЖКИ используется изменение структуры вещества под воздействием электрического поля, сопровождаемого изменением коэффициента преломления света.

По своей конструкции ЖКИ подобен конденсатору, в котором между двумя стеклянными пластинами, внутренняя поверхность которых покрыта электропроводящим слоем (электродами), находится слой жидкокристаллического вещества толщиной 10—20 мкм (рис. 68(а)). Один электрод обычно делают прозрачным, а другой — хорошо отражающим свет. Вся конструкция герметизируется. Под воздействием переменного напряжения 10—20 В, приложенного между электродами, изменяются преломляющие свойства жидкокристаллического вещества, уменьшается его прозрачность. Если прозрачные электроды выполнить в виде сегментов, то, подавая напряжение между отражающим электродом и соответствующим сегментом, можно получить темные знаки на светлом фоне.

Их достоинства — малая мощность потребления (5—50 мкВт/см²) и большой срок службы. Мощность потребления — наименьшая из всех видов индикаторов. По электрическим параметрам ЖКИ согласуются с микросхемами, выполненными по МОП-технологии.

Основные недостатки ЖКИ — необходимость во внешнем источнике света и узкий диапазон рабочих температур (+1ч-+50°С для большинства типов).

Дата добавления: 2014-01-06