DE1815598U

DE1815598U - DISPLAY DEVICE FOR ELECTRONIC COUNTING CIRCUITS.

Info

Publication number: DE1815598U
Application number: DE1958S0026318
Authority: DE
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1958-02-28
Filing date: 1958-02-28
Publication date: 1960-07-28

Description

Anzeigevorrichtung für elektronische Zählschaltungen Die Neuerung bezieht sich auf eine elektronische Zählvorrichtung, bei der eine mit optischen Mitteln erkennbare Anzeige vorgenommen werden soll. Bei mechanischen Zähleinrichtungen bereitet es keine Schwierigkeit, den Zählvorgang selbst zu verfolgen und bei seiner Beendigung den Zahlenwert abzulesen. Wenn man elektronische Zählschaltungen unter Verwendung von Kaltkathodenröhren aufbaut, so ist es in vielen Fällen ohne weiteres möglich, die Schaltschritte solcher Zählwerke zu beobachten und den jeweiligen Zustand unmittelbar sichtbar zu machen. Schwieriger wird es aber, wenn man Zählschaltungen oder ähnliche Einrichtungen aus Halbleiterelementen aufbaut. Es wird dann notwendig, zusätzliche Anzeigeröhren heranzuziehen. Damit wird aber ein großer Vorteil, der bei elektronischen Zählvorrichtungen mit Halbleitern gegenüber solchen mit Elektronenröhren vorhanden ist, wieder zunichte gemacht. Der geringe Spannungsbedarf einer aus Halbleiterelementen bestehenden Zählkette erlaubt nicht ohne weiteres, aus der gleichen Stromquelle heraus auch eine elektronische Anzeigeröhre zu speisen, da hierzu wieder höhere Gleichspannungen erforderlich sind.Display device for electronic counting circuits The innovation refers to an electronic counting device in which one with optical Means recognizable display is to be made. With mechanical counting devices there is no difficulty in following the counting process yourself and during his Completion of reading the numerical value. If you have electronic counting circuits under Using cold cathode tubes builds up, so in many cases it is straightforward possible to observe the switching steps of such counters and the respective status to make immediately visible. But it becomes more difficult when you have counting circuits or similar devices constructed from semiconductor elements. It then becomes necessary use additional indicator tubes. But this becomes a great advantage, the in electronic counting devices with semiconductors compared to those with electron tubes is present, again undone. The low voltage requirement of a semiconductor element existing counting chain does not readily allow from the same power source to feed out also an electronic display tube, since this is again higher DC voltages are required.

Diese Schwierigkeiten werden durch die Neuerung beseitigt ; sie besteht darin, daß bei aus Halbleiterelementen o. dgl. bestehenden Zählschaltungen oder ähnlichen Einrichtungen eine optisch wahrnehmbare Anzeigevorrichtung durch eine oder mehrere Elektrolumineszenzzellen gebildet wird, die wahlweise zum Aufleuchten gebracht bzw. verdunkelt werden.These difficulties are eliminated by the innovation; she consists that in the case of semiconductor elements o. The like. Existing counting circuits or Similar devices a visually perceptible display device by a or several electroluminescent cells are formed, which can optionally light up brought or darkened.

Die Lumineszenzzellen können derart an eine durch steuerbare Halbleiter, insbesondere Transistoren gebildete Kippstufe angeschlossen sein, daß in Abhängigkeit einer weiteren Steuerspannung beim Zählvorgang selbst oder bei dessen Beendigung eine Anzeige erfolgt. Dabei kann es gegebenenfalls möglich sein, daß der Halb- leiterkörper der Elektrolumineszenzzelle selbst ganz oder zum \ Teil für den Kippvorgang herangezogen oder mit herangezogen wird. An Hand der Zeichnung soll die Neuerung näher erläutert werden. The luminescent cells can be connected to a trigger stage formed by controllable semiconductors, in particular transistors, in such a way that a display occurs as a function of a further control voltage during the counting process itself or when it is terminated. It may be possible that the half Conductor body of the electroluminescent cell itself in whole or in part \ Part is used for the tilting process or used with. The innovation is to be explained in more detail using the drawing.

Die Figuren zeigen Ausführungsbeispiele in vereinfachter zum Teil schematischer Darstellung.The figures show exemplary embodiments in simplified form schematic representation.

In Figur 1 ist eine Schaltungsanordnung veranschaulicht, bei der mit 1 eine bistabile Kippschaltung, mit 2 eine Steuerstufe und mit 3 die Anzeigevorrichtung unter Verwendung einer Elektrolumineszenzzelle versinnbildlicht ist. Die Kippstufe 1 ist mit zwei Transistoren aufgebaut und stellt einen bistabilen Kipper dar. Die beiden gleichwertigen Transistoren 6a und 6b sind mit den Widerständen 4a, 4b, 5a und 5b versehen. Am positiven Pol der Speisespannungsquelle 18 von beispielsweise 24 V liegt der gemeinsame Widerstand 17. Eine zweite Spannungsquelle 19 von ebenfalls 24 V ist so angeschlossen, daß die Widerstände 4a, 5a sowie 4b und 5b am negativen Pol dieser Speisespannungsquelle liegen. Mit 7a und 7b sind die beiden Kopplungskondensatoren bezeichnet.In Figure 1, a circuit arrangement is illustrated in which with 1 a bistable multivibrator, with 2 a control stage and with 3 the display device is symbolized using an electroluminescent cell. The tilt stage 1 is constructed with two transistors and represents a bistable tipper. The two equivalent transistors 6a and 6b are connected to resistors 4a, 4b, 5a and 5b. At the positive pole of the supply voltage source 18 of, for example The common resistor 17 is 24 V. A second voltage source 19 of likewise 24 V is connected in such a way that the resistors 4a, 5a as well as 4b and 5b are connected to the negative Pole of this supply voltage source lie. With 7a and 7b are the two coupling capacitors designated.

Die bistabile Kippschaltung arbeitet auf die Anzeigevorrichtung 3 in der Weise, daß über einen ohmschen oder kapazitiven Widerstand 9 das Elektrolumineszenzplättchen 8 angeregt wird. Zur Sperrung befindet sich in dieser Anordnung noch die Diode 10.The bistable multivibrator operates on the display device 3 in such a way that the electroluminescent plate via an ohmic or capacitive resistor 9 8 is suggested. In this arrangement there is also the diode 10 for blocking.

Die Diode 10 stellt die Verbindung mit der Steuerstufe 2 her, die einen Transistor 12 mit dem Widerstand 13 enthält. Diese Einheit kann gegebenenfalls eine weitere Stufe enthalten ; diese kann aus dem Transistor 15 mit dem zugeordneten Widerstand 16 bestehen und mit dem Transistor 12 durch einen Vorwiderstand 14 galvanisch oder kapazitiv gekoppelt werden.The diode 10 establishes the connection with the control stage 2, the a transistor 12 with the resistor 13 contains. This unit can optionally contain another stage; this can from the transistor 15 with the associated Resistor 16 exist and galvanically with transistor 12 through a series resistor 14 or capacitively coupled.

Die Wirkungsweise dieser Anordnung ist derart, daß das Potential am Punkt 20 im gesperrten Zustand des Transistors 12 von diesem nicht beeinflußt wird, sondern im Takt des Kippens der Schaltung 1 zwischen dem positiven und dem negativen Wert der Speisespannungsquellen 18 und 19 schwankt. Der Punkt 20 kann also das Potential - 24 und etwa +24 annehmen. Sobald nun durch Anlegen einer Signalspannung an die Klemmen 21 und 22 der Steuerstufe 2 der Transistor 12 geöffnet wird, kann das Potential am Punkt 20 nicht negativer als Null V werden, sodaß von da an nur Impulse der halben Spannung anliegen und die vorher leuchtende Lumineszenzzelle nunmehr verdunkelt wird.The mode of operation of this arrangement is such that the potential at Point 20 in the blocked state of transistor 12 is not influenced by this, but in time with the switching of the circuit 1 between the positive and the negative The value of the supply voltage sources 18 and 19 fluctuates. The point 20 can therefore be the potential - Assume 24 and around +24. As soon as now by applying a signal voltage to the Terminals 21 and 22 of the control stage 2, the transistor 12 is opened, the potential at point 20 do not become more negative than zero V, so that from then on only pulses of half Voltage is applied and the previously glowing luminescent cell is now darkened will.

Während Figur 1 eine Betriebsweise der Elektrolumineszenzzelle durch Gleichstromimpulse veranschaulicht, zeigt Figur 2 eine Abwandlung, bei der die Elektrolumineszenzzelle mit Wechselstrom gespeist wird. Hier sind in Übereinstimmung mit der Darstellung von Figur 1 für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen verwendet, wobei das Elektrolumineszenzplättchen 8 mit in die bistabile Kippschaltung einbezogen ist. Im Kollektorkreis der astabilen Transistorkippschaltung liegt über die Kondensatoren 23 und 24 kapazitiv gekoppelt die Zelle. Zur Verriegelung zum Steuergerät hin sind die beiden Dioden 25 und 26 vorgesehen, welche im gesperrten Zustand des Transistors 12 unwirksam sind. Sobald aber nun der Transistor 12 geöffnet hat, erhalten über die Dioden 25 und 26 die beiden Anschlüsse des Lumineszenzplättchens 8 Spannung. Es ergibt sich dann dieselbe Wirkung, wie sie bei der in Figur 1 dargestellten Schaltung der Fall ist, also die Lumineszenzzelle wird verdunkelt.While FIG. 1 shows a mode of operation of the electroluminescent cell Illustrates direct current pulses, Figure 2 shows a modification in which the electroluminescent cell is fed with alternating current. Here are in accordance with the illustration The same reference numerals are used in FIG. 1 for the same parts, the electroluminescent plate 8 is included in the bistable trigger circuit. In the collector circuit of the astable The transistor flip-flop is capacitive across the capacitors 23 and 24 coupled the cell. The two diodes 25 and 26 are used for locking towards the control unit provided, which are ineffective in the blocked state of the transistor 12. As soon but now the transistor 12 has opened, the diodes 25 and 26 receive the two connections of the luminescent plate 8 voltage. The same thing then arises Effect as is the case with the circuit shown in Figure 1, so the Luminescent cell is darkened.

In Figur 3 ist ein Ausführungsbeispiel einer besonderen Art einer Lumineszenzzelle dargestellt. Diese ist mit einer Deckplatte 31 beispielsweise aus Glas oder einem anderen durchsichtigen Material versehen, auf welcher an der Unterseite eine dünne lichtdurchlässige leitende Schicht 32 angebracht ist. Der Lumineszenzstoff ist mit 33 bezeichnet, während. 34 einen Halbleiterkörper versinnbildlicht, welcher mit den Elektroden 35,36 und 37 versehen ist. Mit 36a, 37a, 9 und 10 sind die Zuleitungen bezeichnet.In Figure 3, an embodiment of a particular type is one Luminescent cell shown. This is made up of a cover plate 31, for example Glass or other transparent material provided on which at the bottom a thin transparent conductive layer 32 is applied. The luminescent substance is denoted by 33 while. 34 symbolizes a semiconductor body, which with the electrodes 35,36 and 37 is provided. With 36a, 37a, 9 and 10 are the supply lines designated.

Die Elektrolumineszenzzelle ist in der Weise aufgebaut, daß zwischen den Elektroden 32 und 35, d. h. an den Klemmen 38 und 39 die Impuls-oder Wechselspannung angelegt werden kann. Im Falle einer Impulsspannung, bei der die Elektrode 32 positiv beaufschlagt wird, werden Hilfsspannungen an die Elektroden 36,37 und 40 angelegt, und zwar in der Weise, daß das Potential der Elektrode 40 negativ gegen das der Elektroden 36 und 37 ist. An diese beiden Elektroden werden dann Spannungen angelegt, deren Höhe unabhängig von einander schwanken kann, also beispielsweise derart, daß bei Verkleinern der einen Spannung die andere Spannung erhöht wird. Die Spannungen können Wechselspannungen jeglicher Form, also auch Impulse sein. Durch Wahl verschieden hoher Spannungen können besondere Effekte, die nachstehend näher beschrieben sind, herbeigeführt werden.The electroluminescent cell is constructed in such a way that between electrodes 32 and 35, i. H. the pulse or alternating voltage at terminals 38 and 39 can be created. In the case of a pulse voltage where the electrode 32 is positive is applied, auxiliary voltages are applied to electrodes 36, 37 and 40, in such a way that the potential of the electrode 40 is negative to that of the Electrodes 36 and 37 is. Voltages are then applied to these two electrodes, the height of which can vary independently of one another, for example in such a way that at Decreasing one voltage increases the other voltage. The voltages can be alternating voltages of any form, including pulses. By choosing different high voltages, special effects, the following are described in more detail, are brought about.

Zu der Entstehung örtlich verschiedener Lumineszenzwirkungen ist in Figur 4 schematisch der Potentialverlauf innerhalb der Lumineszenzzelle veranschaulicht. Auf der Oberfläche des Halbleiters kommt ein Spannungsgefälle zustande, welches aus den einzelnen zwischen den verschiedenen Elektroden wirksamen Spannungen resultiert. Das an der Elektrode 38 wirksame Potential ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel mit +100 V gezeichnet. Das Potential der Elektrode 36 fällt von einem hohen Wert rechts zu einem niederen Wert nach links ab, während das Potential der Elektrode 37 einen umgekehrten Verlauf nimmt. An den Schnittstellen a, b und c entsteht dann jedes Mal entsprechend den von Fall zu Fall unterschiedlichen Potentialverhältnissen ein Minimum. Der Impuls geht dann hauptsächlich über die Stelle des Potentialminimums, sodaß die Leuchterscheinung der Lumineszenzzelle überwiegend an dieser Stelle auftritt. Man kann durch Änderung der Potentiale an den Elektroden 36 und 37 eine Verschiebung erreichen. An Stelle einer Anordnung mit Elektroden in einer einzigen Ebene ist es naturgemäß auch möglich, die Elektroden selbst oder weitere Elektroden in einer weiteren, insbesondere senkrecht hierzu liegenden Ebene anzuordnen, um auf diese Weise von einer Liniendarstellung zu einer Flächendarstellung von bevorzugten Leuchterscheinungen zu gelangen.The development of locally different luminescence effects is shown in FIG. 4 schematically illustrates the potential profile within the luminescence cell. A voltage gradient occurs on the surface of the semiconductor, which results from the individual voltages effective between the various electrodes. The potential effective at the electrode 38 is in the illustrated embodiment drawn with +100 V. The potential of the electrode 36 drops from a high value right to a lower value to the left while the potential of the electrode 37 takes a reverse course. At the interfaces a, b and c then arises each time according to the different potential relationships from case to case a minimum. The momentum then mainly goes over the point of the potential minimum, so that the luminous phenomenon of the luminescent cell occurs predominantly at this point. By changing the potentials at the electrodes 36 and 37, a shift can be achieved reach. Instead of an arrangement with electrodes in a single plane it is It is of course also possible to use the electrodes themselves or other electrodes in one further, in particular perpendicular to this plane to be arranged in order to access this Way from a line representation to an area representation of preferred luminous phenomena to get.

In Figur 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Lumineszenzanordnung veranschaulicht. Hier sind die Halbleiterkörper nicht mehr unmittelbar mit der Lumineszenzzelle verbunden, sondern liegen außerhalb derselben. Von dem Halbleiterkörper 41 wird dann die obere Elektrode, die mit 42 bezeichnet ist, gespeist.FIG. 5 shows a further exemplary embodiment for a luminescence arrangement illustrated. Here the semiconductor bodies are no longer in direct contact with the luminescence cell connected, but lie outside the same. From the semiconductor body 41 is then the upper electrode, which is designated by 42, fed.

Dementsprechend wird von dem Halbleiterkörper 43 die untere Elektrode 45 gespeist. Beide Elektroden sind in parallele Bahnen aufgelöst. Die Anordnung arbeitet ähnlich wir die in Figur 3 dargestellte Zelle, darüber hinaus bringt sie aber den Vorteil, daß die Lumineszenzerscheinung definierter an den beaufschlagten Punkten des Elektrodennetzes 42,45 auftritt.The lower electrode of the semiconductor body 43 is correspondingly 45 fed. Both electrodes are divided into parallel paths. The order works similarly to the cell shown in Figure 3, in addition it brings but the advantage that the luminescence phenomenon is more defined on the acted upon Points of the electrode network 42,45 occurs.

Während bei der in Figur 5 dargestellten Anordnung eine stetige Steuerung stattfindet, ist es auch möglich, an die Elektroden die Potentiale unstetig anzulegen, wobei diese Potentialschritte zweckmäßig nach Art eines Zählwerkes gewählt werden können. Wenn man an Stelle einer linienhaften Darstellung zu einer flächenhaften übergeht, so kann man sowohl für die vertikale als auch für die horizontale Richtung je ein Schrittschalt-oder Zählwerk vorsehen. Diese Anordnung kann beispielsweise in der Art betrieben werden, daß die Schritte zunächst in horizontaler Richtung durchlaufen werden und daß dann der nächste Impuls in senkrechter Richtung gegeben wird. Gemäß einem weiteren Merkmal der Neuerung kann man die Charakteristik der Lumineszenzzellen durch äußere Mittel oder durch inneren Aufbau derselben so gestalten, daß sie einen fallenden Verlauf nimmt. Durch eine solche negative Charakteristik können die Lumineszenzzellen selbst zum Zählen mit herangezogen werden, wie dies bei Zähleinrichtungen mit Schaltdioden möglich ist.While in the arrangement shown in Figure 5, a continuous control takes place, it is also possible to apply the potentials discontinuously to the electrodes, these potential steps being expediently selected in the manner of a counter can. If, instead of a linear representation, you switch to a two-dimensional goes over, one can do both for the vertical and for the horizontal direction Provide a step-by-step or counter. This arrangement can, for example be operated in such a way that the steps initially in the horizontal direction are traversed and that the next pulse is then given in the vertical direction will. According to another feature of the innovation, the characteristics of the Design luminescent cells by external means or by internal structure of the same in such a way that that it takes a descending course. By such a negative characteristic the luminescent cells themselves can also be used for counting, like this is possible with counting devices with switching diodes.

Claims

Protection claims 1. Visually perceptible display device for electronic Counting circuits or the like, characterized by one or more electroluminescent cells, which are optionally made to light up and / or darkened.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the luminescent cells such a formed by controllable semiconductors, in particular transistors Flip-flop are connected that depending on a further control voltage a display occurs during the counting process itself or when it is completed.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the semiconductor body of the luminescent cell itself wholly or partly by including is used in the toggle switch for the tipping process.