显示器重庆邮电大学主
显示器
指示或显示器件主要分为机械式指示装置和电子显示器件，传统的电压或电流表头就是
壹个典型的指示器件，它广泛用于稳压电源、三用表等仪器上。随着电子设备的智能化水平
的提高，电子显示器件使用日益广泛，主要有发光二极管（LED）、数码管、液晶显示器、
荧光屏等。
发光二极管
数码管
液晶显示器
荧光屏显示器
一、发光二极管（LED）
发光二极管（LED）是壹种将电能转换为光能的半导体器件，由壹个 PN结构成，利用 PN
结在正向偏置下，注入到 N区和 P区的载流子被复合时会发出可见光和不可见光的原理制成。
根据使用材料不同，能够发出红、黄、绿、蓝、紫等颜色的可见光。有的发光二极管仍能根
据所加电压高低发出不同颜色的光，叫变色发光二极管。而发光的亮度和正向工作电流成正
比。发光二极管在电子电路中常用作指示装置，有单支的和组合的，也有用发光管组成数字
或符号的 LED数码管。当正向电压为 ～3伏时，有正向电流通过，发光二极管就会发光。
发光二极管的电路符号是
二、数码管
1、编译码原理
在数字电路系统中，经常需要进行数字代码的处理。例如，电子仪器和计算机的键盘就
是壹个典型数字代码处理数字电路。
数字代码处理包括编码和译码。从数字逻辑理论的角度见，编码和译码实际上就是俩个
互为逆运算的逻辑系统。用数字电路实现编码和译码逻辑的数字电路叫做编码器电路和译码
器电路。
编码器电路的功能是根据数字系统的需要，对指定信号进行相应的代码格式化，例如，
对键盘按键进行编码，把需要传输的数据转换成相应的编码等。编码器按照约定的编码规则
对输入数据进行编码，得到的输出是符合约定编码规则的编码。例如进行十进制-8421码编
码。
译码器电路的功能则根据系统需要，对不同的代码进行编码方式转换。
编码/译码器实际上能够被认为是壹种数制转换逻辑电路，即译码器为 n2
n
，其中 n为输
入的编码数据，2
n
为输出数据。而编码器和此相反，为 2
n
n，其中 2
n
为输入数据，n为输出
的编码。
对于编码器，有壹个限制条件：设有 N个输入，则输出数据 s和 N之间必须满足 2
s
N。
2、数码显示原理
数码显示器按显示方式不同，显示器有多种，它们是字形重叠式显示器、分段式显示器、
点阵式显示器。分段式显示器有八段显示和七段显示之分，七段显示器各字段均由壹个发光
二极管构成，其示意图如图。
若 a=0，则 a段发光；若 a=1，则 a段不发光，余此类推，这种方式称为低电平驱动，或
称为共阳，此外仍有高电平驱动方式，称为共阴。各字段均由译码输出加以控制。因此译码
器也有高电平输出和低电平输出之分。在七段显示器的输入必须接电阻，以限制发光二极管
的电流，否则电流太大，将烧掉发光二极管，这个电流称为驱动电流，壹般为 5～10mA。
3．LED七段显示器判别法
LED七段显示器主要有以下判别方法
（1）共阴共阳及好坏判别：先确定显示器的俩个公共端，俩者是相通的。这俩端可能是俩
个地端（七段的公共阴极），也可能是俩个 Vcc端（七段的公共阳极）。然后，用万用表像判
别普通二极管正、负极那样判断，即可确定出是共阴仍是共阳；好坏也随之确定。
（2）字段引脚判别：将共阴极显示器接地端接电源 Vcc的负极，Vcc正极通过 400左右的
电阻接七段引脚，则七段之壹发光，从而可判别出 a、b、c等七段。对于共阳显示器，先将
它的+Vcc端接+5V电源的正极，再将几百欧电阻壹头接地，另壹头分别接触显示器各字段引
脚，则七段之壹分别发光，从而判断之。
二、液晶显示器（LCD）
液晶是壹种液态晶体，它是有机化合物，在电场作用下会产生电光效应。其特点是工作
电压低，微功耗，易于和 CMOS数字集成电路配合使用。这种显示器件不能用直流驱动，因
为直流电场会使液晶发生电化学分解反应，工作寿命短，因此，必须采用交流驱动。它的
结构是由壹个公共电极和七个电极组成的七段字形。为了使 LCD字段得到对称的交流方波，
显示译码器输出级采用“异或门”或“异或非门”电路。须注意，显示频率方波和异或门
的输出方波要严格对称，以保证加到液晶显示器俩个电极上的交流电压平均值为 0。若含
直流分量大于 100mV，则会导致 LCD 加速失效。显示信号频率为几十至数百赫，壹般由计
数的分频电路引出。为了避免显示闪烁，最低频率必须大于 25Hz，壹般取 50～500Hz。
液晶数字显示器扭曲效应型 NT4014表示四位数，字高 14mm，驱动电流 1～6A/cm2，工作电
压 4V～10V；动态散射型 DF3020表示三位数，字高 20mm，驱动电流 10～20A/cm2，工作电
压 16V～24V。
