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Haydu
Brothers Laboratories
1954
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Le tube Nixie
C'est une petite société qui a conçu cet afficheur.
Dix cathodes sont empilées sans pour autant se toucher. Elles ont la forme
des chiffres qui devront s'afficher, chacune possède sa
broche sur le culot du tube qui les contient.
Une large anode constituée d'un grillage situé sur la face arrière de
l'afficheur. Le tout est placé dans une atmosphère à basse
pression d'un mélange gazeux contenant généralement du néon
(entre autre).
Lorsqu'on applique une différence de potentiel entre l'anode
et une des cathodes de l'ordre de 170 Volts par
l'intermédiaire d'une résistance de forte valeur, quelques
kΏ, le gaz se ionise partiellement les charges positives
migrent vers la cathode qui est froide, pour extraire des
électrons de la cathode, le champ électrique se confine au
voisinage de la cathode créant une ionisation plus important
du gaz. Constamment le plasma au voisinage de la cathode est
le siège de recombinaisons qui émettent des photons créant
un halo lumineux autour de la cathode. L'anode, de grande
surface, est bombardée par les électrons du plasma
mais du fait de la faible masse des charges, du faible
courant et de sa surface, elle n'est pas endommagée en
fonctionnement.
Le courant n'est que de quelques milliampères et ces tubes
sont extrêmement fiables , des appareils de plus de 50 ans
fonctionnent encore parfaitement.
La société Haydu brothers fut rachetée par Burroughs en qui
commercialisa les tubes Nixie en 1954 |
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Les afficheurs 7 segments
Les afficheurs 7 segments sont une
application des leds d'Holonyak ( voir la fiche LED). Les
segments sont constitués d'un petit barreau de verre placé
au dessus d'une diode électroluminescente. Dans l'afficheur
on trouve une diode par segment plus éventuellement le point
décimal. On peut les trouver soit à cathode soit à anode
commune.
L'inconvénient de ces afficheurs réside surtout
dans leur consommation de l'ordre de 10mA par segment aussi
on les utilisent généralement multiplexés. C'est à dire que
le circuit de décodage ASCII / 7 segments fournit le code de
l'afficheur des milliers et valide sa cathode puis les
centaines et valide la cathode des centaines et ainsi de
suite Si le fonctionnement est suffisamment rapide, la
persistance rétinienne fait le reste.
L'afficheur 7 segments peut également être adapté aux
systèmes à base 16 (hexadécimal) 1,2,3,4,5,6,7,8,9,a,b,c,d,e,f,
en mélangeant majuscules et minuscules
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George
HEILMEIER
né en 1936
doctorat d'électronique
Chercheur chez RCA
Travaux sur les cristaux liquides en 1964
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Afficheurs à
cristaux liquides:
Il est difficile de
trouver qui a inventé l'afficheur à cristaux liquides
cependant il semble que George HEILMEIER né en 1936 à
Philadelphie en est un des pionniers
La lumière est une onde à deux composantes
perpendiculaires . Lorsqu'elle comporte ses deux composantes
, elle est dite non polarisée.
Il existe des éléments qui ont la propriété
de supprimer
 une des deux composantes, la lumière qui
traverse cet élément perd une de ses composantes (horizontale ou verticale). La lumière est alors polarisée.
Si nous tentons de faire passer de la lumière à
travers deux
polariseurs l'un vertical l'autre horizontal, nous dirons
des polariseurs croisés, les deux composantes sont
supprimées, il y a obturation
.
Les cristaux liquides (LCD) sont des
matériaux qui ont la propriété de polariser la lumière mais,
soumis à un champ électrique, leur l'axe de polarisation peut
tourner .
Un afficheur à cristaux liquides est
constitué d'un petit réservoir
 constitué des deux plaques de
verre parallèles très proches l'une de l'autre emmagasinant
une petite quantité de cristaux liquide. Sur la plaque nous
faisant face sont dessinés les 7 segments à l'aide de couche
métalliques très minces, transparentes. Chaque segment est
relié par la même technique à un connecteur à la partie
inférieure. A l'arrière est placé un filtre polariseur dont
l'axe est identique à l'axe des cristaux liquides au repos
et un miroir métallique qui va constituer une électrode
commune à tous les segments. En l'absence d'une
commande électrique, la lumière traverse les segments, se
polarise , se réfléchi et nous revient , les segments ne
sont pas visibles. Si nous appliquons une tension sur un
segment, les cristaux liquides sous le segment font tourner
leur axe de polarisation et la lumière qui est réfléchie par
le miroir et qui est polarisée est bloquée par les cristaux
liquides. Le segment en question devient noir .
Les deux figures ci dessus sont empruntées
au site:
http://www.prepa-cpe.fr/documents/Les_cristaux_liquides.pdf |
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Une des difficultés d'utilisation des
cristaux liquides est que, bien que nécessitant un champ
électrique durant son fonctionnement, le champ moyen doit
être nul. Le chronogramme ci-dessous montre comment il est
possible de se plier à cette contrainte . Le principe
consiste à appliquer un signal oscillant entre +V et -V sur
l'électrode commune et sur une entrée d'un OU exclusif en CMOS alimenté
lui même en +V -V. (ici entrée E) dont la sortie est
connectée au segment. Sur l'entrée C on appliquera le signal
de commande. C=0 la sortie recopie l'entrée , C=1 la sortie
est inversée. Pour C=0 l'afficheur ne subit aucun champ ,
pour C=1 l'afficheur voit un champ alternatif de valeur
moyenne nulle.
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