Полупроводниковые индикаторы

В полупроводниковых индикаторах (ППИ) при протекании через них прямого тока происходит иижекция неосновных носителей заряда в базовую область диодной структуры. Процесс рекомбинации этих носителей в базовой области и в р-n переходе сопровождается переходом их на более низкий энергетический уровень с излучением кванта света. Ширина запрещенной зоны опре­деляет цвет свечения индикатора (красный, желтый, зеленый и оранжевый).

Простейшими ППИ являются дискретные светодиоды (СД). Помимо свето­диодов отечественная промышленность выпускает цифровые и буквенно-цифровые одно- и многоразрядные, шкальные и матричные ППИ. Эти индикаторы характеризуются высокой яркостью, значительным сроком службы, низким рабочим напряжением. А главное, в отличие от других индикаторов, в ППИ нет вакуумной оболочки, у них очень мала инерционность и они стойки к механическим воздействиям.

Рис 15.11. Статическая схема управления светодиодным индикатором

а) индикатор с общим катодом ОК, б) индикатор с общим анодом ОА.

Малое постоянное прямое напряжение, необходимое для создания в ППИ смещения р-п перехода и тока через них от 5 до 20 мА, позволяет применять ППИ совместно с цифровыми микросхемами. На рис. 14.11. показаны схемы подключения цифрового ППИ с общим катодом и общим анодом. Подбором резисторов R в пределах 300 Ом...2 кОм устанавливают необходимый ток через сегменты инди­катора.

Если ППИ работает при токах до 5 мА, то его можно непосредственно соединить с микросхемой.

Излучающим элементом индикатора является p-n переход, имеющий малые геометрические размеры. Для получения светящегося сегмента индикатора реальных размеров используются различные приемы; либо сегмент включает достаточно большое количество p-n переходов (что дорого и ненадежно), либо оптическим способом (часто волоконнооптическим) формируется изображение сегмента (что тоже удорожает ППИ).

В настоящее время выпускается широкий спектр ППИ одноразрядных и многоразрядных различного цвета свечения. Как правило, все ППИ имеют специализированные интегральные схемы управления, либо схемы управления интегрированы вместе с индикаторами.

Достоинством ППИ является высокая яркость и контрастность знака, безинерционность, прекрасная совместимость с интегральными схемами, высокая надежность и долговечность.

К недостаткам можно отнести относительно небольшой размер отображаемого знака. Резко растет цена индикатора с увеличением размера знака.