ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.04.2024
Просмотров: 161
Скачиваний: 2
Такой способ в настоящее время рассматривается как оптимальный.
Для уменьшения паразитных связей в матричном экране предложены индуктивные элементы, сегнетоэлектрические конденсаторы, диоды, нелинейные порош ковые элементы на основе CdS, SiC и пр. Для экранов с индуктивными элементами реактивное сопротивление меняется с частотой приложенного • напряжения, а в остальных случаях активное или комплексное сопро тивление зависит от величины напряжения. Этот способ особенно эффективен в сочетании с уменьшением пара зитного напряжения с помощью компенсирующих им пульсов. Так, для экранов с нелинейными сопротивления ми соотношение между световыми потоками при напря жении 2U и Z/3U может достигать нескольких тысяч, и тогда этот способ будет эффективен до четкостей в не сколько сотен строк.
Нелинейные активные сопротивления на основе CdS и CdSe (гл. 2 ) могут быть выполнены в виде слоев и
поэтому с точки зрения технологии наиболее применимы в матричных экранах. Зависимость их сопротивления от приложенного напряжения может быть выражена [фор
мула |
(2.3)] функцией вида |
|
|
|
|
R = {(UoiU)a. |
|
Здесь |
U — в |
общем случае сложным |
образом зависит |
от времени. |
Формула приемлема для |
значений U > 0. |
В экранах с непосредственным возбуждением возбуж дающее напряжение имеет форму примерно прямо угольного импульса. В экранах с запоминающими эле ментами на ячейку подается импульс, промодулированный синусоидальным или импульсным напряжением. В преобразователях изображения, описанных в гл. 8 ,
также используются нелинейные элементы, поэтому при водимые ниже результаты будут применены для анали за этих приборов.
6.2. ЭКРАНЫ С НЕЛИНЕЙНЫМИ ЭЛЕМЕНТАМИ. МЕТОДЫ РАСЧЕТА
Рассмотрим расчет для трех возможных случаев воз буждения нелинейной цепочки, состоящей из емкости ЭЛК, и сопротивления и емкости нелинейного элемента
17—419 |
257 |
(рис. 6.5). Дифференциальное уравнение для такой це почки имеет вид
dU |
3I, |
_ |
U — |
: „ d ( U - U 3lr) |
|
П ‘ |
эл |
|
dt |
(6.4) |
|
° dt |
|
— ' Ян |
|||
|
|
где Оэл — напряжение на ЭЛК; U— U01l — напряжение, приложенное к нелинейному элементу.
Рис. 6.5. Эквивалентная схема ячейки матричного экрана с не линейным элементом.
В .левой части уравнения (6.4) ток определяется че рез С, в правой части — первый член — через Rlb а вто рой член — через Сн. В целом уравнение описывает закон Кирхгофа: сумма токов в узле равна нулю. При подаче на ячейку импульсного напряжения [5] с коротким фрон том это уравнение упрощается и после подстановки фор мулы (2.3) принимает вид
Щ dU э |
"dt. |
(С + Сн) р |
|
( u - u 3x |
+i |
Проинтегрировав это уравнение, получаем
£/ял = г/ |
“/ / |
( 6 . 5 ) |
|
а*/ [р (С + Сн) с*] + и ^ т - |
где т = С/(С+ Сн).
Если длительность импульса равна т, то к концу одинар ного и двойного импульсов напряжение на ЭЛК будет равно соответственно
НЭЛЛ=Н (1 - m Z /X + iT ) , |
|
(6.6) |
|
Н эл,2 = 2 t / ( l — |
m / / Т Х + |
1), |
( 6 . 7 ) |
где X = a m a/[/?0(C-f-CH)]; |
R0 — p(U0IU)a —■ сопротивле |
||
ние нелинейного слоя, которое он имел |
бы |
при подаче |
|
на него всего приложенного напряжеция’ С/, |
|
258
Параметры нелинейного слоя желательно выбрать такими, чтобы, отношения
X |
|
UЭЛ,2 |
= 2 |
т/1/ |
X |
1 |
(6 .8) |
|
иЭЛ,1 |
1 — т / X |
+ |
1 |
|||
|
|
|
|
||||
0(210 |
= |
и* |
|
- m f V T X + |
1 |
(6.9) |
|
2U |
|
были максимальными. Отношение (6 .8 ) характеризует
степень улучшения пороговых свойств экрана, а именно, во сколько раз полезное напряжение больше паразит ного. Формулой (6.9) оценивается доля напряжения, по ступающего на ЭЛК при его возбуждении. Желательно увеличение как X, так и 6 . Анализ этих уравнений пока
зывает, что при малых X резко уменьшается X, а при больших — 0. Поэтому целесообразно выбирать некое промежуточное значение X, при котором 0 близко к по
ловине. Тогда, если т > 0 ,8 (наиболее реальный случай),
|
|
a x = ( C + C H) R 0, |
|
( 6. 10) |
|
|
Х = да“. |
|
(6.11) |
Из уравнения (6.10) можно определить требуемое |
||||
значение R0 по заданным а н т . Учитывая |
уравнение |
|||
(6 .1 |
1 ), |
из уравнения (6 .8 ) получаем окончательную фор |
||
мулу, |
характеризующую подавление эффекта креста, |
|||
|
|
X = 4 /(1 - т [ У т а+ |
1 ). |
(6 . 1 2 ) |
Из |
уравнения (6 .1 2 ) следует, что на |
контрастность су |
щественно влияет величина собственной емкости нели нейного элемента. Так,
например, |
для т = 0 ,9 и |
|
||||
<х=4 |
величина |
Х =4,3. |
|
|||
Увеличение т |
до |
0,96 |
|
|||
(СН= 0,5С) |
при |
тех |
же |
J 0 х 2х Зх Ux 5х |
||
условиях |
дает |
возмож |
||||
ность |
повысить X до |
5,2. |
а |
|||
Полученные выше фор |
||||||
|
||||||
мулы |
позволяют |
опреде |
|
|||
лить |
параметры нелиней |
|
||||
ного |
элемента, |
если воз |
|
|||
буждающие импульсы по |
|
|||||
ступают с большой скваж |
|
|||||
ностью. Если пауза меж |
Рис. 6.6. Последовательность пря |
|||||
ду импульсами |
недоста |
|||||
моугольных импульсов (а) и фор |
||||||
точна для полной разряд- |
ма напряжения на ЭЛК (б). |
17* |
259 |
ки ЗЛК, то режим работы нелинейного элемента изме нится. Для расчетов в этом случае необходимо знать уровень, до которого разряжается ЭЛК. Этот уровень после очевидных, но громоздких преобразований нахо дится из уравнения
[l - а/ |
\/(х + |
{U3j(uaa- t/oei) n ] a ’ |
(6 Л З ) |
|
Здесь Ност— уровень, |
до которого |
разряжается |
ЭЛК; |
|
q — скважность импульсного |
напряжения. |
|
||
После вычисления |
уровня |
Пост |
расчет производится |
тем же способом, но с учетом того, что переменное на
пряжение, |
воздействующее на |
ЭЛК, будет равно |
(Пэл П о ст ) . |
одиночным импульсом |
|
Метод |
расчета возбуждения |
можно распространить на режим возбуждения последо вательностью прямоугольных импульсов (рис. 6.6) — «пачкой» импульсов. Параметры пачки: П — амплитуда, Т — период повторения импульсов в пачке, т — длитель ность импульса. Решение уравнения (6.4) для этого слу чая приводит к соотношению
|
Р (С + |
Сн) Н“ /[а (П - |
Нзп)‘] == t + Д , |
|
(6.14) |
||||||||||
Для одиночного импульса постоянная Аа определя |
|||||||||||||||
лась из начальных условий: |
|
i = |
О, |
НЭЛ= Н ( I —т) |
или |
||||||||||
ПЭЛ= 2П(1—т). |
В |
данном |
случае |
начальные условия |
|||||||||||
будут |
другими |
|
и соответственно |
изменится |
|
величина |
|||||||||
постоянной Ай. |
Введем обозначения |
Пэл,0 — напряжение |
|||||||||||||
в момент подачи положительной полуволны |
(рис. |
6.6), |
|||||||||||||
совпадающей с |
|
началом |
отсчета |
t — 0 |
(это |
|
наиболее |
||||||||
близко соответствует |
Пэл,0 |
для |
одиночных |
импульсов); |
|||||||||||
Пэл, t |
— напряжение |
на ЭЛК |
|
в конце |
положительного, |
||||||||||
импульса длительностью |
|
|
|
Тогда из |
уравнения |
||||||||||
(6.14) |
при t = 0 |
имеем |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
р (С + |
С н) и ; !\а (и - |
Нэл ,о)“] = |
А „ |
|
|
(6.14а) |
||||||||
а при t = х |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
р(С + |
Сн)Н0^ [ а ( Н - Н л_Л = |
^ |
+ |
Л - |
(6.146) |
|||||||||
Связь |
между |
напряжениями НЭП|0 |
и |
Нэл |
т |
|
видна |
из |
рис. 6.6. Напряжение (—U) достигает уровня напряже ния Пэл,о тоже в результате мгновенного повышения напряжения на ЭЛК на величину 2Н(1—т). (Такое по-
260