.
Газоразрядные приборы для отображения информации используют явление свечения газа, вызванное приложенным к нему напряжением. В зависимости от вида электрического разряда различают газоразрядные приборы тлеющего, дугового и коронного разряда. При разработке устройств индикации наибольшее распространение получили приборы с тлеющим разрядом.
Неоновая лампа — простейший индикаторный прибор с тлеющим разрядом. Лампа имеет два электрода, выполненных в виде дисков или стержней различной конфигурации, помещенных в герметичный стеклянный баллон, заполненный газовой смесью на основе неона. Под действием внешнего напряжения между электродами возникает тлеющий разряд, сопровождающийся свечением газа. Основной эксплуатационной характеристикой неоновой лампы является ее вольт-амперная характеристика (рис. 1,б). Она выражает зависимость тока I двухполюсника, образованного последовательным соединением неоновой лампы и ограничительного резистора (рис. 1,а). от приложенного напряжения U.
Рис. 1. Условное обозначение (а) и вольт-амперная характеристика (б) неоновой лампы
В момент достижения напряжения уровня зажигания Uзаж. ток в цепи резко увеличивается, что соответствует возникновению тлеющего разряда. При уменьшении напряжений ток в цепи плавно уменьшается и при достижении критического уровня Uп неоновая лампа гаснет. Приведенная зависимость носит явно выраженный релейный характер и поэтому часто называется релейной характеристикой.
Основными параметрами неоновой лампы являются напряжение зажигания Uзаж. и наибольший рабочий ток разряда Iр макс. Напряжение зажигания Uзаж. неоновой лампы изменяется от нескольких десятков до сотен вольт при прямом токе порядка единиц миллиампер. Маркировка неоновой лампы включает буквы ТН (Т — тлеющий разряд. Н —газовое наполнение — неон) и цифры, обозначающей номинальный ток разряда в мА. Например, маркировка TН-0,3 означает: неоновая лампа тлеющего разряда с номинальным током 0.3 мА.
Знаковый газоразрядный индикатор по принципу действия аналогичен неоновой лампе. В нем для отображения информации имеется несколько катодов, формы которых повторяют требуемые цифровые или буквенные символы. Индикаторы выполняют либо с торцевыми, либо с боковым расположением символов. При замыкании выбранного ключа под действием напряжения, приложенного между анодом и одним из катодов, прикатодная часть прибора начинает светиться, повторяя форму катода. Это свечение используется для отображения выбранного символа.
Напряжение зажигания такого индикатора составляет около ста вольт при потребляемом токе порядка единиц миллиампер. На рис. 2 приведена типовая схема включения газоразрядного индикатора. Маркировка индикаторных ламп (как и неоновых) включает две буквы (ИН — индикаторная) и одну цифру, указывающую номер модификации прибора (например, ИН-4).
Особенностью рассмотренных индикаторных приборов является необходимость использования высоковольтного источника питания. напряжение которого лежит в пределах от сотен вольт (для газоразрядных приборов) до десятков киловольт (для электронно-лучевых трубок). Применение таких приборов в современной низковольтной аппаратуре, выполненной на интегральных схемах, неоправданно усложняет ее.
Ю.Ф.Опадчий, Аналоговая и цифровая электроника, 2000 г.
.