Multiplexansteuerung Nixie Röhren JA/NEIN?

    Hallo werte Nixie-Spezialisten!


    Ab und zu reizt es mich alte Technologie wiederzubeleben. Auch optisch schön anzusehen sind Nixie Röhren.


    In der Planungsphase für eine 6 stellige Nixie Uhr bin ich nun auf eine Sache gestossen, die fast an Antennendiskussionen erinnert, hi.
    Anscheinend gibt es zwei Lager unter den vorgeblichen Nixie Auskennern. Eine Denkschule behauptet vehement, dass Nixie Röhren NICHT per Multiplex-Technologie angesteuert werden dürfen, da sie sonst rascher altern oder andere Probleme mit den Röhren auftreten. Das andere Lager behauptet, dass die Nixie Röhren natürlich auch per per Multiplex ohne Nachteile angesteuert werden dürfen und dann habe ich sogar noch die Meinung gefunden, dass das Multiplexen sogar besser für die Röhren sein soll. Was nun?


    Leider habe ich keine seriöse Begründung gefunden warum multiplex gut oder schlecht sein sollte (jetzt mal abgesehen von HF Störungen!) ?(
    Möglicherweise gibt es auch unterschiedliche Nixie-Bauformen, die multiplex tauglich sind oder auch nicht.


    Wer kann mir gut begründet (sic!) erklären ob Nixie Röhren (ich arbeite mit den russischen Röhren IN-12B ) per Multiplex angesteuert werden dürfen?


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    73 de Chris, OE3HBW

    Interessant !


    So lange ich keine gute erkärung dagegen gefunden habe, muss ich dauernd an einer Glimmlampe an dem 50Hz wechseltrom netz denken.

    Hallo Nixie-Experten!


    Zuerst für jüngere Semester: ;)
    Nixie Röhren sind keine Vakuum-Fluoreszenz-Anzeigeröhren mit Heizung. Da glüht nichts, sondern es wird das Prinzip der Glimmlampe angewandt. Mit einer Glühlampe ist das Verhalten daher nicht zu vergleichen. Die Röhren beeinhalten kein Vakuum, sondern ein Edelgas (z.B. Neon) welches auch die Farbe der Anzeige bedingt. Wie bei der Physik von Glimmlampen ist bei den Nixies mit Stoßionisation und Plasmabildung etc. zu rechnen. Da gibt es die Zündspannung, Haltespannung, Durchbruchspannung usw. Das braucht alles Zeit und daher spielen auch mehrere Zeitkonstanten mit. Also wesentlich komplexer als etwa der reine Glüheffekt.


    Daher auch meine Unsicherheit bezüglich Multiplexing. Es könnte schon etwas dran sein, dass es bei Nixies nicht anzuwenden ist oder wenn, dann unter bestimmten Voraussetzungen (z.B. Frequenz der Umschaltung).
    Andererseits war das Multiplexen sicher schon zu Nixies Zeiten bekannt und stellt ja bauteilemässig eine Vereinfachung dar, daher haben sich die damaligen Techniker sicher schon Gedanken darüber gemacht und eventuelle Nixies hergestellt die das beherrschen.


    Für zweckdienliche Hinweise bin ich dankbar!


    .

    73 de Chris, OE3HBW

    2 Mal editiert, zuletzt von chirt ()

    In der Antwort von DG0JAZ ging es aber ja auch um Glimmlampen, nicht Glühlampen.
    Oder ist in dem Fall Wechselstrombetrieb wegen der alternierenden Stromrichtung nicht mit Multiplexbetrieb vergleichbar?

    Ich habe noch mal nachgedacht :
    Der Vorteil von Multiplex bei der sache ist ja, das man nicht 60 Pins am controller braucht, sondern nur 16..
    Aber um die gleicht helligkeit zu erziehlen wie normal, müsste man den Strom kurzzeitig um den faktor 6 erhöhen..
    .. ich denke.. wenn man die "maximumratings" und gleichzeitig noch EMV im auge behalten will.. einfach 60 Dioden, Kondensatoren und widerstände genau in der reihenfolge.. der drops ist gegessen.


    Oder aber.. man machts wie der hier :
    http://www.jogis-roehrenbude.d…ck/Digital-Roehrenuhr.htm


    Übrigens, vor.. 2 oder 3 Jahren, durfte ich mal eine selbstgebaute Nixi bewundern :
    Aus Kupferdraht das innenleben gelötet, das ganze in ein Marmeladenglas versenkt, mit Heißkleber abgedichtet, und evakuiert.
    Blaue Nixi, die nicht lange funktioniert, dafür aber schön groß ! ;)


    Als ich letztes jahr öfters bei einer technischen Glasbläserrei war, musste ich dauernd daran denken..

    Hallo Nixie-Experten!


    Ein Gegenargument das in vielen Foren bezüglich muxen beschrieben wird lautet in etwa:
    Die Elektroden der Nixie bilden im ungezündeten Zustand einen Kondensator. Der wird bei jedem Einschalten aufgeladen und bei Erreichen der Zündspannung entsteht eine Entladung mit hohem Strom und dann eine Glimmentladung. Die stromstarke Bogenentladung zu Beginn der Zündung reisst Elektronen aus dem Metall und die Röhre versputtert, sie wird geschwärzt.

    @Jan: Ja der Faktor 6 ist ein Aspekt der auch immer als Gegenargument genannt wird. Übrigens: Schau mal da rein http://hackaday.com/2010/07/27/making-nixie-tubes-at-home/


    Vielleicht hat noch jemand ein altes Nixie Dokument wo etwas zum Multiplex Thema beschrieben wird. Ich suche handfeste Pro/Kontra-Argumente als Entscheidungsgrundlage.
    Hinweise auch gerne als PN.


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    73 de Chris, OE3HBW

    3 Mal editiert, zuletzt von chirt ()

    Also das mit den Parasitären Kondensator.. das halte ich für zu weit hergeholt.. ;)
    Dagegen würde ich nämlich noch Restionisation sagen.. ;)
    (und ganz gerne werden die entsprechenden Elektroden noch radioaktiv verseucht, um das Zünden zu erleichtern. )
    Aber Strom über Datenblatt.. da wäre ich vorsichtig.


    Und wenn Dir noch EMV wichtig ist.. Dioden Kondensatoren und Widerlinge kosten echt nicht Welt.

    @Jan: Ja EMV ist wichtig. Insbesonders da an DCF77 gedacht wird.



    Ansonsten halte ich mich aus dem Glaubenskrieg muxen oder nicht völlig raus. Ich möchte einfach versuchen möglichst viel Informationen zusammenzutragen um mich dann zu entscheiden.


    Aufbau http://www.evilmadscientist.com/2007/nixie-tube-take-apart/


    Patent 1939 http://www.google.com/patents/US2142106


    How does a nixie tube work? http://www.explainthatstuff.com/how-nixie-tubes-work.html


    Physik
    http://www.glow-discharge.com/…Glow_Discharge_Sputtering
    http://www.glow-discharge.com/…kground:Cathode_Processes


    Und ja, es wurde schon in den 60ern gemuxt: MULTIPLEX OPERATION OF NIXIE® TUBES, Signetics Corporation, 1969
    http://www.decodesystems.com/multiplexed-nixies.html


    Das Datenblatt meiner Nixie IN-12B http://www.tayloredge.com/refe…Displays/nixies/IN12B.pdf
    Leider bin ich der russichen Sprache nicht möchtig, so dass ich die Feinheiten nicht rasulesen kann.


    Für zweckdienliche Hinweise zum Thema bin ich dankbar!


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    73 de Chris, OE3HBW

    Hallo Chris,


    im Anhang schicke Dir FYI einen Ausschnitt aus dem Schaltplan des HP 8443A Tracking Generators. Die Leute bei HP haben sich wahrscheinlich trotz 7 Anzeigestellen aus gutem Grund gegen Multiplex entschieden. Eines der Treiber ICs musste ich vor etlichen Jahren ersetzen, mit einem 74141 (andere Pinbelegung als das das Original). Davon müsste ich noch einige haben, falls Du Interesse hast, mache ich mich auf die Suche.


    Hier regnet's immer noch, Grüße,
    Volker

    Hallo Chris, hallo Nixie-Fans,


    ich habe in meiner Nixie Uhr SN74HC373 als Speicher eingesetzt. Damit bleiben die Ziffern bis zum Umschalten immer an. Durch die Serienwiderstände wird ja der jeweilige Betriebsstrom begrenzt. Als BCD -> DEZ Wandler/Treiber habe ich die russischen KM155ID1 verwendet. Diese sollen spannungsfest sein (eine weitere Diskussion hierüber hatte ich gelesen). Die 74141 gibt es leider nicht mehr so einfach.


    Man kann die Anzahl der Cotroller Ausgänge weiter reduzieren, wenn man anstatt der SN74HC373, Speicher mit serieller Ansteuerung verwendet. Die Zeit zum Durchtakten der einzelnen Zahlen hat man allemal. Meine Nixies sind ZM 1022 ("Kopffüssler").


    Nur die Ansteuerung der Dezimalpunkte muss ich ändern. Zeitweise zünden nicht alle Glimmlampen.

    Hallo Nixie-Interessierte!


    Volker: Danke für Info und Angebot - Du bekommst EMail-Post
    Michael: Danke für Infos zu Deiner Nixie Uhr


    Neben den Treibern (74141, K155ID1 oder per Transistoren) ist vor allem ohne muxen an die Zwischenspeicherung und Schieberegister zu denken.
    Zeitgenössische Chips wären da vermutlich

    • SN75512C
    • TL4810B
    • UCN5810
    • HV6810

    Wenn ich keine neuen Information mehr erhalte, werde ich aus folgernden Gründen keine Multiplex- oder Charlyplex Schaltung einsetzen:


    • Im Umfeld meiner RXe ist multiplexen eine zusätzliche Störquelle!
    • Vermutlich gibt es Nixies die multiplexen vertragen, zur IN-12B liegen mir aber diesbezüglich keine Informatione vor
    • Die Sache ist nur ein Hobby und die Freude an den alten Nixies, da sind die zuzsätzlichen geringen Hardwarekosten irrelevant


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    73 de Chris, OE3HBW

    Hallo Chris, hallo Nixie-Fans,


    das Speichern erledigt bei mir der 373. Allerdings macht er 8 Bit parallel. Dies gefiel mir ganz gut, weil man damit eine komplette Dekade übertragen kann. Die serielle Datenübertragung ist natürlich ungleich eleganter.

    Tschüss von Michael, DL6ABB


    DOK: H73


    DL-QRP-AG #: 420
    G-QRP #: 11472
    AGCW #: 2994
    RTC #: 264

    Hallo Michael, hallo Nixie-Fans!


    Die Verwendung des 74HC373 gefällt mir ganz gut. Überlegt habe ich mir auch den 74HC595.


    Die 170 V werde ich wahrscheinlich mit dem LM2687 erzeugen. Diesen Flyback oder Booster kann ich mit über 100 kHz switchen lassen. Das ist wichtig wegen des DCF77.
    Gibt natürlich modernere Step-Up Regler mit noch besserem Wirkungsgrad, aber die sind schwieriger zu bekommen (den LM2687 hat auch der R.).


    .

    73 de Chris, OE3HBW

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    Also auf die schaltung bin ich gespannt..


    Aber Spannungen in dem Bereich habe ich schon erzeugt mit :
    Spannungswandler aus nem einwegblizkamera.. (geigerzähler, der mit 1,5V auskommt).
    http://www.netzmafia.de/skript…ekt/Roehren/Spannung.html
    Und zwar kann ich beide schaltungen empfehlen : mit ne555 und mc34063.
    Am ein und ausgang ordentlich clc gefiltert, und man kann sogar einen Röhren-RX damit betreiben (Der unterschied zwischen einer Anodenbatterie fällt da nicht auf).


    Und bei reichelt gibts auch galvanisch isolierte DCDC Wandler..
    als ich vor nem Jahr mal eben 120V für nen testaufbau brauchte, und keine lust hatte ... habe ich mal eben 5 von diesen Isolierten 5V->24V DC DC Wandlern geordert.

    Die Schaltung mit dem NE555 ist für den Test EINER Nixie gut brauchbar. Foto vom Test letzter Woche.
    Allerdings wird die Belastung für 6 Nixies kaum ausreichen. Zudem ist die Schaltfrequenz mit etwa 25 kHz sehr gering. Die 5 OW im Bereich von DCF77!

    Hi !


    Zitat

    Die Schaltung mit dem NE555 ist für den Test EINER Nixie gut brauchbar.


    Die müsste mehr schaffen..
    Okay.. ich weis.. die Regelung vom NE555 ist nicht so toll.. aber reicht aus.


    Zitat

    Zudem ist die Schaltfrequenz mit etwa 25 kHz sehr gering. Die 5 OW im Bereich von DCF77!


    Genau aus dem Grunde habe ich den NE555 und MC34063 empfohlen : Du kannst das RC Glied zur Takterzeugung zu Deinen Gunsten verändern !


    Und, es muss auch kein Mosfet sein.. Falls Du z.B. noch ein altes PC-Netzteil rumliegen hast.. die beiden Transistoren in der Halbbrücke können gut was ab !

    Hallo Jan!


    Mit dem NE555 sind 100 kHz machbar.


    Beim MC43063A liegt die maximale fOsc lt. Datenblatt bei 42 kHz!
    Bin daher von dessen Einsatz abgekommen. Jetzt habe ich nochmals nachgesehen und entdeckt, dass in Fig 3 die Frequenz bis über 100 kHz eingezeichnet ist. Allerdings steigt die Kurve ab Ct < 500pF sehr steil an. 100 kHz sind wohl schon am äußersten Rand des Möglichen (die Grenze liegt eher bei 50 kHz).


    Der LM2587 hat 100 kHz als Fixfrequenz.


    Interessant wären allerdings die modernen Step-Up Regler der TPS61xxx Serie (etwa TPS61175). Allerdings nicht so einfach zu bekommen wie die oben genannten Uraltregler.


    Die MAX1771 (300 kHz) und LT1172 (100 kHz) werde ich mir noch ansehen. Die wäre leicht zu bekommen z.B. bei R.


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    73 de Chris, OE3HBW

    2 Mal editiert, zuletzt von chirt ()

    Zitat

    Beim MC43063A liegt die maximale fOsc lt. Datenblatt bei 42 kHz!


    ups ! habe ich bis jetzt immer ignoriert.. weil :
    sag das dem hier mal : http://www.nomad.ee/micros/mc34063a/

    Zitat

    LM2587


    durch den Tipfehler im vorherigen Post dachte ich nur.. sportlich ! ;)


    Aber hier.. hmm.. tapped induktor ? hat bei mir nie so richtig gut funktioniert.. habe es auch nur 1 mal probiert.
    Ausserdem kaufe ich Induktivitäten lieber.. ;)


    Edit : Nochwas : wenn ich beim MC34063 nen Mosfet dahinter setze, dann versuche ich schon die Frequenz niedrig zu halten... so ganz toll ist ja die Gate Ansteuerung damit nicht.
    Bei einem Transistor aus nem Schaltnetzteil.. da würde ich wieder gnadenlos Stoff geben.. ;)

    Einmal editiert, zuletzt von DG0JAZ ()

    Die nicht so tolle FET Ansteuerung wird durch den Pull Down R verursacht. Dagen gibt es aber einen Schaltungskniff:
    https://threeneurons.files.wor…11/08/mc34063_mk15cm1.gif
    D2 and Q2, form active pull-down. This allows Q2 to discharge Q1’s gate
    charge much faster, than R2 (1K) can do by itself. Effectively making it
    look like a 10 ohm resistor. But only when swinging down. Swinging up,
    turning ON Q1, then Q2 is out of the picture. The beauty of active
    circuits. Efficiency can be as good as 80%. This circuit can deliver
    close to 45mA (180V out), with 12V in.
    Quelle: https://threeneurons.wordpress.com/nixie-power-supply/


    .

    73 de Chris, OE3HBW