Жидкокристаллические индикаторы.

Индикаторный элемент на жидком кристалле ( ЖК индикатор) состоит из 2 стеклянных пластин, имеющих на внутренних сторонах прозрачное поводящее покрытие, например из окиси олова. Полость между стеклянными пластинами заполнена жидкокристаллическим веществом. При подведении к пластинам напряжения жидкокристаллическое вещество становится непрозрачным (при уровнях напряженности около 5000 В/см.). При снятии напряжения ЖК вещество возвращается в исходное состояние. Процесс индикации может осуществляется как в проходящем, так и в отраженном свете.

Основными достоинствами ЖК–индикаторов являются малая потребляемая мощность (десятки мкВт), возможность работы при высоких уровнях освещенности, простота конструкции, низкие рабочие напряжения.

Недостатки, свойственные ЖК–индикаторам, заключается в узком диапазоне рабочих температур и ограниченном сроке службы.

При проектировании схемы управления жидкокристаллическим индикатором необходимо учитывать его световую инерционность. Время включения индикатора составляет около 5 мс, а время выключения до 100 мс. Время выключения можно сократить, если принудительно возвращать кристалл в исходное положение. Для этого создают высокочастотное стирающее поле частотой несколько килогерц, что делает время выключения примерно равным времени включения.

Для повышения долговечности необходимо отсутствие постоянной составляющей тока через индикатор.

Схема управления ЖК-индикатором показана на рис.

Для включения сегментов используются двунаправленные ключи 1, состоящие из 2 МОП-транзисторов (р-канального и n-канального), включенных параллельно. В качестве питающего генератора используется триггер 2, выход Q которого подключен к общей шине питания индикатора 3, а выход - к общей шине ключей. Триггер запускается по счетному входу от внешнего генератора. Ключи 1 управляются логической схемой 4. Когда один или несколько из n ключей находятся в открытом состоянии, ток через индикатор течет сначала в одном, затем в другом направлении, в соответствии с частотой переключения триггера, что устраняет постоянную составляющую тока через индикатор.

Сложность создания такой схемы управления состоит в том, что вследствие высокого полного сопротивления сегментов индикатора ток утечки закрытого ключа должен быть весьма мал (единицы наноампер). В противном случае будет наблюдаться подсветка выключенных сегментов.

Указанный недостаток устранен в схемах фазового управления, в которых сегменты работают от источников с низким сопротивлением, как во включенном, так и в выключенном состоянии.