Таблица 1.6. Минимальная сила света элементов монолитных модулей шкал и экранов прн £,=3,5-10* лк

Тип ПЗСИ (шаг, мм)

Цвет свечения

v мин. мккд

Тин соединения А"

Шкала (0,05)

Красный

Желтый Зеленый

0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 2,2

0,5 0,5 1.5 1.3 2,9 2.2

Alo,35Gao,65As СаА8о,бРо,4 GaAso.35Po.65: N 1по.зйОао,б7Р GaAso,i5Po,35: N GaP:N

Шкала (0,25)

Красный

Желтый Зеленый

3,0 3,0

Alo.asGao.esAs GaAso,6Po,4 GaAso,35Po,65: N 1по,ззОао,б7Р GaAso.i5Po.65: N GaP:N

Модуль экрана (0,4)

Красный

Желтый Зеленый

7.0 7,0

23 20 50 35

Alo.35Gao.65As GaAso,6Po,4 GaAso,35Po,65: N Ino,33Gao,67P GaAso,i5Po 85: N GaP;N

Модуль

экрана

(0,625)

Красный

Желтый Зеленый

17,0

17,0 17,0

Alo,35Gao,65As GaAso.6Po,4 GaAso.35Po,65: N 1по,ззСао,б7Р GaAso,i5Po,85: N GaP:N

материалов взяты из рис. 1.4. Величина Лэл.мин= (1/4)эл, где Лэл - шаг между элементами.

Таким образом, выбор конкретного индикатора требуемого цвета свечения с определенной высотой знака, предназначенного для эксплуатации на расстоянии оптимального видения при известном уровне внешней освещенности, прежде всего определяется соответствием его силы света критерию /„/»мнн. Сила света элемента индикатора является важнейшим эргономическим параметром.

В целом совокупность параметров и типовых характеристик h, Ivx ()> o.s. -эл, Pd позволяет потребителю полупроводниковых индикаторов проводить расчеты контрастности изображения в зависимости от условий засветки, подбирать оптимальную комбинацию нейтральных, полосовых и поляризационных фильтров, т. е. обеспечивать безошибочность считывания информации в конкретных условиях применения. Вместе с рассмотренной ранее совокупностью параметров, характеризующих качество отображаемого 28

текста, они составляют основу системы эргономических параметров и характеристик ПЗСИ, представленных в табл. 1:3.

Систему эргономических параметров завершает цвет свечения ПЗСИ. Подробно обосновывать необходимость цветового многообразия полупроводниковых индикаторов, по-видимому, излишне. Анализ требований потребителей привел к заключению, что в современных системах отображения информации для обеспечения безошибочного считывания и для цветового кодирования данных «еобходимы:

одноцветные индикаторы с определенным цветом свечения (красным, желтым или зеленым);

индикаторы с регулируемым цветом от красного до зеленого в зависимости от управляющего электрического сигнала;

индикаторы с заданным цветом (красным, желтым, зеленым), который изменяется потребителем заменой внешнего светофильтра.

1.3. СИСТЕМА ПАРАМЕТРОВ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ЗНАКОСИНТЕЗИРУЮЩИХ ИНДИКАТОРОВ

Проведенный в предыдущем параграфе эргономический анализ ПЗСИ позволяет приступить к рассмотрению системы параметров (табл. 1.7) и типовых характеристик этого класса приборов, которые регламентируются соответствующими нормативными документами [1, 20].

К числу типовых характеристик ПЗСИ в соответствии с [20] относятся следующие зависимости: прямого тока от прямого напряжения, отношения силы света к прямому току /J/np от прямого тока /пр, спектральной плотности силы излучения от длины волны, силы излучения от направления и силы света от температуры.

Важнейшими параметрами, определяющими безошибочность считывания информации и расчет схем управления, являются соответственно сила света /(/„и) и прямое напряжение пр( пр.и) элемента ПИ при номинальном значении прямого постоянного (импульсного) тока через элемент /пр.ном (/пр.ном.и).

Особенность управления ПИ состоит в питании светящихся элементов оконечными каскадами схем в режиме источника тока.

Таблица 1.7. Система параметров ПЗСИ

Наименование параметра

Буквенное обозначение

Постоянное прямое напряжение излучающего элемента Сила света

Относительный разброс силы света

Длина волны излучения в максимуме спектральной

Плотности

Ширина спектра излучения

Время нарастания импульса излучения

Время спада импульса излучения

макс

нар ten

От величины /пр.ном заВИсит возможность использования данного типа ПИ В конкретной системе отображения информации исходя ИЗ ее энергетических возможностей. Величина пр.ном (/пр. ном.и ) наряду с необходимым числом элементов изображения в диспл-ее определяет также выбор принципиальной схомы управления и ее компонентов.

Таким образом, /пр.ном(/пр.ном.и) является важнейшим параметром режима эксплуатации полупроводникового индикатора и базой для установления его важнейших параметров Iviha) и f/np(f/np.H). с уменьшением /пр.ном(/пр.ном.и) величины Ivlhn), UupiUnp.n) уменьшаются. Уменьшение /пр(пр.и) дает всегда положительный эффект, в то время как уменьшение /„(/„и) допустимо лишь до уровня /„мин. Количественное соотношение между /пр.иом и /„мин устанавливается выражением

/пр.ном ~ /ц М1щ г -уд» (1 • 12)

где /„мин - сила света, обеспечивающая необходимую контрастность изображения и быструю адаптацию наблюдателя при максимальной внешней освещенности 3,5-;10 лк; /„уд - удельная сила света элемента при данном значении постоянного тока /пр.ном через элемент индикатора. С уменьшением /пр.ном растет КПД всей системы отображения информации, расширяется применение ПИ в новых изделиях, в особенности с автономным питанием, и, как будет показано в гл. 8, увеличивается срок службы.

Уменьшение потребляемого тока по мере совершенствования ПИ должно осуществляться с определенным шагом в пределах параметрического ряда. Конечное число стандартизованных значений /пр.ном(/пр.ном.и) позволяет использовзть ограниченный набор интегральных схем для управления различными типами ПИ в составе самых разнообразных систем отображения информации.

В настоящее время принят следующий параметрический ряд значений /пр.ном(/пр.ном.н), мА: 1,0; 3,0; 5,0; 10,0; 20,0; 50,0; 100, 200 для индикаторов охваченных параметрическими рядами по основным эргономическим характеристикам (см. табл. 1.2, 1.5). Верхний предел 200 мА установлен из ограничений, накладываемых выделяемым теплом.

За нижнюю границу ряда принято теоретическое минимальное значение тока пр.ном для наиболее массовых монолитных планар-ных цифровых пи типа I и II красного цвета свечения с высотой знака 3 мм на основе GaAso.6Po,4. Величина /пр.мин рассчитывалась по формуле (1.12) при /„уд=/„удмакс (максимально возможная удельная сила света элемента индикатора определенной конструкции, изготовленного из данного полупроводникового материала).

Значения /„уд.макс для различных твердых растворов соединений А"1В были вычислены в работе [2 ]. Для элементов монолитных планарных индикаторов на основе структур n+GaAs- nGaAso,6Po,4-pGaAso.6Po,4 /»уд.макс=38 мккд/мА. Подставляя это 30