|
Реферат: Газоразрядные мониторы (Программирование)
Ростовский – на – Дону колледж связи и информатики
Тема: «Газоразрядные мониторы»
Выполнил: Студент гр. ПО-22К
Перепелицин А.Е.
Содержание:
1. Введение
2. Устройство и принципы функционирования газоразрядных дисплеев.
3. Преимущества Газоразрядных мониторов:
4. Основные недостатки
5. Тенденции развития современных Газоразрядных мониторов
6. Примерв газоразрядных мониторов Panasonic
7. Вывод
1. Идея использования газового разряда в средствах отображения не нова.
Подобные устройства выпускались много лет назад в СССР в Рязани в НПО
«Плазма». Однако размер элемента изображения был достаточно велик, так что
для получения приличного изображения было нужно создавать огромные табло.
Изображение было некачественным, передавалось мало цветов, устройства были
крайне ненадежными.
За рубежом исследования и разработки в области этой технологии начались еще
в начале 60-х годов. Еще лет пятьдесят назад было открыто одно интересное
явление. Как оказалось, если катод заострить на манер швейной иглы, то
электромагнитное поле в состоянии самостоятельно «выдергивать» из него
свободные электроны. Необходимо только подать напряжение. По такому
принципу работают лампы дневного света. Вылетающие электроны ионизируют
инертный газ, чем заставляют его светиться. Трудность заключалась лишь в
отработке технологии получения таких игольчатых матриц. Ее решили в
Университете штата Иллинойс в 1966 году. В начале семидесятых годов
компания Owens-Illinois довела проект до коммерческого состояния. В
восьмидесятых годах эту идею пытались воплотить в реальный коммерческий
продукт компании Burroughs и IBM, но тогда еще безуспешно.
Надо сказать, что идея плазменной панели появилась вовсе не из чисто
научного интереса. Ни одна из существовавших технологий не могла справиться
с двумя простыми задачами: добиться высококачественной цветопередачи без
неизбежной потери яркости и создать телевизор с широким экраном, чтобы он
при этом не занимал всю площадь комнаты. А плазменные панели (PDP), тогда
только теоретически, подобную задачу как раз могли решить. Первое время
опытные плазменные экраны были монохромными (оранжевыми) и могли
удовлетворить спрос только специфических потребителей, которым требовалась,
прежде всего, большая площадь изображения. Поэтому первую партию PDP (около
тысячи штук) купила Нью-йоркская фондовая биржа.
Направление плазменных мониторов возродилось после того, как стало
окончательно ясно, что ни ЖК-мониторы, ни ЭЛТ не в состоянии недорого
обеспечить получение экранов с большими диагоналями (более двадцати одного
дюйма).
2. Работа плазменных мониторов очень похожа на работу неоновых ламп,
которые сделаны в виде трубки, заполненной инертным газом низкого давления.
Внутрь трубки помещена пара электродов между которыми зажигается
электрический разряд и возникает свечение. Плазменные экраны создаются
путем заполнения пространства между двумя стеклянными поверхностями
инертным газом, например, аргоном или неоном. Затем на стеклянную
поверхность помещают маленькие прозрачные электроды, на которые подается
высокочастотное напряжение. Под действием этого напряжения в прилегающей к
электроду газовой области возникает электрический разряд. Плазма газового
разряда излучает свет в ультрафиолетовом диапазоне, который вызывает
свечение частиц люминофора в диапазоне, видимом человеком. Фактически,
каждый пиксель на экране работает, как обычная флуоресцентная лампа (иначе
говоря, лампа дневного света).
Принцип работы плазменной панели состоит в управляемом холодном разряде
разреженного газа (ксенона или неона), находящегося в ионизированном
состоянии (холодная плазма). Рабочим элементом (пикселем), формирующим
отдельную точку изображения, является группа из трех субпикселей,
ответственных за три основных цвета соответственно. Каждый субпиксель
представляет собой отдельную микрокамеру, на стенках которой находится
флюоресцирующее вещество одного из основных цветов (см. рис. 2). Пиксели
находятся в точках пересечения прозрачных управляющих хром-медь-хромовых
электродов, образующих прямоугольную сетку.
[pic]
Рисунок Конструкция в ячейке
Для того, чтобы «зажечь» пиксель, происходит приблизительно следующее. На
питающий и управляющий электроды, ортогональные друг другу, в точке
пересечения которых находится нужный пиксель, подается высокое управляющее
переменное напряжение прямоугольной формы. Газ в ячейке отдает большую
часть своих валентных электронов и переходит в состояние плазмы. Ионы и
электроны попеременно собираются у электродов, по разные стороны камеры, в
зависимости от фазы управляющего напряжения. Для «поджига» на сканирующий
электрод подается импульс, одноименные потенциалы складываются, и вектор
электростатического поля удваивает свою величину. Происходит разряд — часть
заряженных ионов отдает энергию в виде излучения квантов света в
ультрафиолетовом диапазоне (в зависимости от газа). В свою очередь,
флюоресцирующее покрытие, находясь в зоне разряда, начинает излучать свет в
видимом диапазоне, который и воспринимает наблюдатель. 97% ультрафиолетовой
составляющей излучения, вредного для глаз, поглощается наружным стеклом.
Яркость свечения люминофора определяется величиной управляющего напряжения.
[pic]
Рисунок: Взаимодействие в ячейке
Высокая яркость (до 650 кд/м2) и контрастность (до 3000:1) наряду с
отсутствием дрожания являются большими преимуществами таких мониторов (Для
сравнения: у професионального ЭЛТ-монитора яркость равна приблизительно 350
кд/м2, а у телевизора — от 200 до 270 кд/м2 при контрастности от 150:1 до
200:1). Высокая четкость изображения сохраняется на всей рабочей
поверхности экрана. Кроме того, угол по отношению к нормали, под которым
увидеть нормальное изображение на плазменных мониторах, существенно больше,
чем у LCD-мониторов. К тому же плазменные панели не создают магнитных полей
(что служит гарантией их безвредности для здоровья), не страдают от
вибрации, как ЭЛТ-мониторы, а их небольшое время регенерации позволяет
использовать их для отображения видео- и телесигнала. Отсутствие искажений
и проблем сведения электронных лучей и их фокусировки присуще всем
плоскопанельным дисплеям. Необходимо отметить и стойкость PDP-мониторов к
электромагнитным полям, что позволяет использовать их в промышленных
условиях — даже мощный магнит, помещенный рядом с таким дисплеем, никак не
повлияет на качество изображения. В домашних же условиях на монитор можно
поставить любые колонки, не опасаясь возникновения цветных пятен на экране.
Главными недостатками такого типа мониторов является довольно высокая
потребляемая мощность, возрастающая при увеличении диагонали монитора и
низкая разрешающая способность, обусловленная большим размером элемента
изображения. Кроме этого, свойства люминофорных элементов быстро
ухудшаются, и экран становится менее ярким. Поэтому срок службы плазменных
мониторов ограничен 10000 часами (это около 5 лет при офисном
использовании). Из-за этих ограничений, такие мониторы используются пока
только для конференций, презентаций, информационных щитов, то есть там, где
требуются большие размеры экранов для отображения информации. Однако есть
все основания предполагать, что в скором времени существующие
технологические ограничения будут преодолены, а при снижении стоимости,
такой тип устройств может с успехом применяться в качестве телевизионных
экранов или мониторов для компьютеров.
3. Преимущества Газоразрядных мониторов:
. Компактность (глубина не превышает 10 - 15 см) и легкость при
достаточно больших размерах экрана (40 - 50 дюймов).
. Малую толщину - газоразрядная панель имеет толщину около одного
сантиметра или менее, а управляющая электроника добавляет еще
несколько сантиметров.
. Высокую скорость обновления (примерно в пять раз лучше, чем у ЖК-
панели).
. Отсутствие мерцаний, и смазывания движущихся объектов, возникающих при
цифровой обработке. поскольку отсутствует гашение экрана на время
обратного хода, как в ЭЛТ.
. Высокая яркость, контрастность и четкость при отсутствии
геометрических искажений.
. Отсутствие проблем сведения электронных лучей и их фокусировки присуще
всем плоскопанельным дисплеям.
. Отсутствие неравномерности яркости по полю экрана.
. 100-процентное использование площади экрана под изображение.
. Большой угол обзора, достигающий 160° и более.
. Отсутствие рентгеновского и других вредных для здоровья
излучений,поскольку не используются высокие напряжения.
. Невосприимчивость к воздействию магнитных полей.
[pic]
Рисунок: Толщина мониторов
. Не страдают от вибрации, как ЭЛТ-мониторы.
. Отсутствие необходимости в юстировке изображения.
. Механическую прочность.
. Широкий температурный дипазон.
. Небольшое время отклика (время между посылкой сигнала на изменение
яркости пикселя и фактическим изменением) позволяет использовать их
для отображения видео- и телесигнала.
. Более высокая надежность.
. Плазменный экран можно снимать видеокамерой, и картинка при этом не
дрожит, так как используется другой принцип отображения информации
4. Главными недостатками такого типа мониторов является довольно высокая
потребляемая мощность, возрастающая при увеличении диагонали монитора, и
низкая разрешающая способность, обусловленная большим размером элемента
изображения. Кроме этого, свойства люминофорных элементов быстро
ухудшаются, и экран становится менее ярким, поэтому срок службы плазменных
мониторов ограничен 10000 часами (Это при 5-летнем использовании в офисе).
Из-за этих ограничений такие мониторы используются пока только для
конференций, презентаций, информационных щитов, т.е. там, где требуются
большие размеры экранов для отображения информации. Однако есть все
основания предполагать, что в скором времени существующие технологические
ограничения будут преодолены, а при снижении стоимости такой тип устройств
может с успехом применяться в качестве телевизионных экранов или мониторов
для компьютеров. Подобные телевизоры уже есть, они имеют большую диагональ,
очень тонкие (по сравнению со стандартными телевизорами) и стоят больших
денег - $10000 и выше.
5. Практически каждый производитель плазменных панелей добавляет к
классической технологии некоторые собственные ноу-хау, улучшающие
цветопередачу, контрастность и управляемость. В частности, NEC предлагает
технологию капсулированного цветового фильтра (CCF), отсекающего ненужные
цвета, и методику повышения контрастности за счет отделения пикселей друг
от друга черными полосами (такая же технология используется Pioneer). В
мониторах Pioneer также используются технология Enhanced Cell Structure,
суть которой в увеличении площади люминофорного пятна, и новая химическая
формула голубого люминофора, который дает более яркое свечение, и,
соответственно, повышает контрастность. Компания Samsung разработала
конструкцию монитора повышенной управляемости — панель разделена на 44
участка, каждый из которых имеет собственный электронный блок управления.
Компании Sony, Sharp и Philips совместно разрабатывают технологию PALC
(Plasma Addressed Liquid Crystal), которая должна соединить в себе
преимущества плазменных и LCD экранов с активной матрицей. Дисплеи,
созданные на основе данной технологии, сочетают в себе преимущества жидких
кристаллов (яркость и сочность цветов, контрастность) с большим углом
видимости и высокой скоростью обновления плазменных панелей. В качестве
регулятора яркости в этих дисплеях используются газоразрядные плазменные
ячейки, а для цветовой фильтрации применяется ЖК-матрица. Технология PALC
позволяет адресовать каждый пиксель дисплея по отдельности, а это означает
непревзойденную управляемость и качество изображения. Первые образцы на
основе технологии PALC появились в 1998 году.
Можно привести несколько удачных примеров использования плазменных
мониторов. В торговом центре в Осло установлено 70 дисплеев, на которых
покупают рекламное время небольшие магазинчики. Там PDP-мониторы окупили
себя за 2,5 месяца. Используют их и в аэропортах. В частности, в Вашингтоне
они установлены в зале прилета. Благодаря своей динамичности такой способ
подачи информации привлекает гораздо больше внимания, чем традиционные
табло. Есть опыт применения плазменных мониторов и в ресторанах McDonalds.
Различные телевизионные компании, например CBS, NBC, BBS, MTV и российская
НТВ используют в оформлении своих студий PDP-мониторы. Это связано с тем,
что высокая частота обновления позволяет вести съемку PDP-дисплея обычной
камерой, и при этом не возникает мерцания или стробоскопического эффекта.
6. Примеры гзоразрядных мониторов Panasonic
[pic]
Panasonic Полный отход от обеих CRT и LCD панелей, наконец сделала
возможным производство тонкого, плоского дисплея с большим экраном.Новый
дисплей TC-42P1/F имеет 42"(106 см.) диагональный экран, толщину только 89
мм и весит всего 33 кг. При этом у него самые высокие уровни яркости
(550cd/m2*) и контраста (550:1).
[pic]
7. Итак, несмотря на довольно высокую цену, плазменные мониторы уже сейчас
находят применение во многих отраслях — вложенные в них деньги быстро
окупаются. Рост объемов продаж плазменных дисплеев и постоянное
совершенствование конструкции позволяет предположить, что в перспективе
цены на них упадут до уровня ЭЛТ-мониторов. По словам представителей
Fujitsu, у этой компании есть четкая цель — довести стоимость плазменной
панели до $100 за один дюйм диагонали. «Таким образом, 42-дюймовая панель
будет стоить $4200, что уже весьма близко к стоимости ЭЛТ-моделей
аналогичного размера», — говорят они. Когда точно это случится, предсказать
пока трудно, но, по оценкам специалистов, в качестве крайнего срока можно
рассматривать 2005 год
В 21-ом веке Газоразрядные Дисплеи с большим экраном найдут применение как
устройства отображения цифровой информации, DVD и мониторов персональных
компьютеров. В бизнесе, также, найдется широкий диапазон использования этих
новых устройств, благодаря их способности передавать визуальную информацию
с предельной ясностью и детализацией.
Реферат на тему: Генератор телеграфного текста
МЕЖДУНАРОДНЫЙ ИНСТИТУТ ДИСТАНЦИОННОГО ОБРАЗОВАНИЯ при УГТУ-УПИ
Кафедра микропроцессорной техники
Оценка проекта
Члены комиссии
Генератор телеграфного текста
Курсовой проект
Пояснительная записка
Руководитель И.Е.Мясников
Студент
УМЦ-903 В.В.Булатов
Введение
Последнее время все меньше внимания уделяется УКВ-связи, все больше
вытесняемой всемирной сетью Internet, сотовой связью и т.д.. Эти и другие
более дорогие средства телекоммуникаций с каждым годом увереннее входят в
нашу жизнь. Однако УКВ связь представляется мне наиболее демократичным
способом общения людей во всем мире объединенных общими интересами в
области электроники. Неудобством этого способа передачи данных является
сравнительно сложный процесс ввода информации связанный с необходимостью
владеть навыками представления данных в коде Морзе.
Решением этой проблемы может служить автоматизация процесса ввода
информации на основе интегральных схем, то есть создание удобного
интерфейса пользователя.
В рамках данной работы планируется разработать генератор телеграфного
текста который будет формировать в телеграфном коде и небольшой по объему
неизменяемый в процессе эксплуатации текст. Это устройство может быть
применено в УКВ маяке, передающем позывной и местонахождение станции. Также
схема может быть использована как составная часть в электронных телеграфных
ключах.
Для достижения поставленной цели необходимо решить ряд частных
задач:
1. Разработка структурной схемы устройства
2. Разработка принципов работы и взаимодействия структурных блоков схемы.
3. Выбор элементной базы.
4. Непосредственная разработка принципиальной схемы устройства.
5. Описание устройства электропитания схемы.
6. Разработка монтажной схемы устройства.
Описательная часть
1. Структурная схема
|Тактовый | |Счетчик - | |Блок |
|генератор | |- | |генерации |
| | |переклю-чате| |кода |
| | |ль | | |
|(1) | |(2) | |(3) |
| | | | | |
| | |Гармони-ческ| |Выходной |выходной |
| | |ий генератор| |блок |сигнал |
| | |(4) | |(5) | |
Схему, условно можно разделить на несколько логических блоков:
1) - тактовый генератор (ТГ) /DD3/
2) - счетчик-переключатель (С/П) /DD3, DD4/
3) - блок генерации кода (БГК) /DS1, DD5/
4) - гармонический генератор (ГГ) /DD1/
5) - выходной блок (ВБ) /DD1/
2. Принцип работы.
1) Тактовый генератор схемы задает рабочую частоту схемы. Фактически от
него зависит скорость передачи последовательного кода.
2) Счетчик-переключатель выполняет роль генератора адреса. Этот блок
последовательно подает на адресные входы блока генерации кода все адреса
из адресного пространства его ПЗУ (от 00000 до 11111), а также
последовательно переключает активный вход мультиплексора БКГ подавая на
его адресные входы двоичный трехразрядный код (от 000 до111) номера
активного входа.
3) Блок генерации кода считывает код ячейки памяти поданный на его адресные
входы и подает на вход (12) ВБ один инвертированный бит из содержимого
этой ячейки соответствующий активному входу мультиплексора.
4) Гармонический генератор подает тональный сигнал с частотой 3,3 кГц на
вход (13) ВБ.
5) Выходной блок представляет собой логическую схему «И-НЕ» которая
пропускает гармонический сигнал ГГ при подаче на вход (12) ВБ логического
«0».
3. Выбор элементной базы
Серии цифровых микросхем ТТЛ являются основой построения
вычислительных устройств. Одним из определяющих преимуществ является
наличие в их составе таких схем как JK и D-триггеры, дешифраторы, регистры
сдвига, счетчики, сумматоры, и элементы памяти (ОЗУ и ПЗУ) со схемами
управления. Наличие схем, представляющих собой готовые узлы ЭВМ на
несколько двоичных разрядов позволяет значительно уменьшить число корпусов
цифровых микросхем и получить значительный выигрыш в объеме аппаратуры.
Приемуществом микросхем ТТЛ также является одинаковое у всей серии
напряжение питания Uип=5 В+ 10% и близкие значения логических уровней, что
значительно упрощает разработку схемы.
|Позиция, |Наименование |кол-|
|обозначение | |во |
| |Конденсаторы |
|C1 |22 мк Х 6,3 В, ОЖО. 460.099ТУ |1 |
|С2 |1 мк, ОЖО.464.037ТУ |1 |
|С3, С4 |0,047 мк, ОЖО. 464.037ТУ |2 |
| |Микросхемы |
|DD1, DD2 |К155ЛА3, бко.348.006-01 ТУ |2 |
|DD3, DD4 |К155ИЕ5, бко.348.006-01 ТУ |2 |
|DD5 |К155КП7, бко.348.006-01 ТУ |1 |
|DS1 |К155РЕ3, бко.348.006-01 ТУ |1 |
| |Резисторы |
|R1 |МЛТ-0,125-300 Ом+5% |1 |
|R2 |МЛТ-0,25-1,3 кОм+5% |1 |
4. Описание устройства схемы.
1) Тактовый генератор DD2 выполнен на микросхеме К155ЛА3. К входам 1+2 и
9+10 подключен конденсатор C1, а между входами 1+2 и выходом 8
подключен резистор R1. В такой конфигурации генератор вырабатывает
частоту 35 Гц, это тактовая частота схемы.
2) Так как для адресации 32 байт ПЗУ требуется 5 разрядов двоичного кода,
то для реализации счета от 00000 до 11111 следует подключить
параллельно две схемы К155ИЕ5. Причем для адресации ПЗУ нужно
задействовать выходы 12,9,8,11 схемы DD3 и выход 12 схемы DD4.
Остальные выходы (9,8,11) реализуют счет от 000 до 111 и подключены к
адресным входам (соответственно 11,10,9) мультиплексора DD5, для
переключения активного канала (с 0 по 7).
3) Основой схемы является ПЗУ К155РЕ3. Элементом связи этого ПЗУ является
биполярный транзистор с выжигаемой перемычкой. То есть у
незапрограммированной схемы все пространство памяти «забито» единицами.
При программировании в узлах где должен быть записан 0, перемычка
выжигается. Адресное пространство схемы от 00000 до 11111 (32 байта),
т. е. каждая ячейка памяти содержит восьми разрядное двоичное слово.
Так как для реализации последовательной передачи кода Морзе требуется
считывать содержимое ПЗУ побитно, то ПЗУ включается в схему через
мультиплексор. Выходы ПЗУ (1,2,3,4,5,6,7,9) (их количество совпадает с
разрядностью кода) подключаются к соответствующим каналам
мультиплексора DD5 (входы MS 4,3,2,1,15,14,13,12). За счет
последовательной подачи на вход мультиплексора восьми разрядного кода и
последовательного переключения активного канала (по средствам подачи
схемой DD4 на адресные входы MS двоичного трехразрядного кода номера
канала) достигается побитная подача на вход (5) ВБ схемы содержимого
ПЗУ.
4) Для контроля в схему введен тональный генератор состоящий из триггеров
DD1.1 - DD1.3. Резистор R2 регулирует высоту тона.
5) Триггер DD1.4 является ключом схемы. Когда с выхода (5) мультиплексора
подается инвертированная единица триггер открывается и подает на
передатчик положительный уровень сигнала гармонического генератора до
тех пор пока на вход (12) триггера не будет подан инвертированный ноль.
5. Электропитание
Питание схемы осуществляется от источника постоянного тока
напряжением 5 В
+5 В к выводам (14) DD1, DD2;
выв. (5) DD3, DD4; выв.(16) DD5, DS1
С3 C4
0,047 мк 0,047 мк
Общ. к выводам (7) DD1, DD2;
выв. (10) DD3, DD4; выв.(8) DD5, DS1
6. Монтажная схема
Монтажная схема
[pic]
Печатная плата односторонняя, размеры 50 Х 35 мм, располагается внутри
корпуса размером 62 Х 45 Х 25. Плата крепится к основанию корпуса с одной
стороны на два винта, а с другой стороны край платы упирается в специальный
выступ в корпусе.
Заключение
В результате проведенной работы на основе изученной литературы и
личных изысканий была разработана структурная схема и принципиальная схема
генератора телеграфного текста. Также в работе было приведено подробное
описание устройства и принципа работы схемы, а также приведена монтажная
схема устройства.
Данная схема может применяться в УКВ связи в радио маяке передающем
позывной и местонахождение станции.
В перспективе на основе этого устройства может быть разработан
терминал снабженный клавиатурой и дисплеем и предназначенный для
оперативного преобразования телеграфного кода в символы алфавита и
наоборот, что значительно облегчит процесс общения с внешним миром
посредством УКВ связи. Использование подобных устройств в значительной мере
послужит популяризации такого вида телекоммуникаций как
ультракоротковолновая связь.
Библиографический список
1. Цифровые и аналоговые интегральные микросхемы: Справочник /
С.В.Якубовский, Л.И.Ниссельсон, В.И.Кулешова, и др. : Радио и
связь,1990г., 496 с.
2. В.Л.Шило,МРБ Популярные цифровые микросхемы:
справочник: радио и связь, 1989г, 352 с.
3. Журнал Радио 3/89 стр. 25-26
| |
