Stereo-Balkenanzeige mit der Anzeigeröhre PBG12201
von René (Kahlo)
Diese schöne Anzeigeeinheit wäre niemals ohne das Forum zur Röhrenbude entstanden, dafür möchte
ich mich bei allen, die daran mitgewirkt und diskutiert haben, bedanken! - Besonders den direkt (oder als Ideenlieferanten)
an diesem Display beteiligten: Oliver, Matthias, Gert, und Rainer Fredel.
Ich denke, neben dieser Anzeige sehen wir demnächst auch noch andere, da bei der Realisierung verschiedene Wege
beschritten wurden.
Die Schaltung Teil 1: DC-DC-Wandler und Displaysteuerung
(Mit der Maustaste das Schaltbild anklicken, es wird dann in voller Auflösung dargestellt.)
Die Schaltung Teil 2: Vorverstärker
(Mit der Maustaste das Schaltbild anklicken, es wird dann in voller Auflösung dargestellt.)
1. Die Stromversorgung
Die Betriebsspannung muß stabilisiert sein. Ich habe 16V gewählt, weil mir mehrere Laptop-Netzteile mit
dieser Spannung zur Verfügung stehen. Kritisch ist die Spannung für den Vorverstärker, da sich schon bei
kleiner Änderung der Spannung der Arbeitspunkt verschiebt. Und wir brauchen den kompletten Aussteuerungsbereich,
bei der niedrigen Eingangsspannung.
Für den Nachbau empfehle ich die Verwendung von 18V als Betriebsspannung, hierfür gibt es Spannungsregler.
Dann MUSS mit den Widerständen R1 und R9 der Arbeitspunkt (Spannung an DRAIN des IRF7403) auf ca. 9V abgestimmt
werden.
Für 18V geschieht das mit 510k-Widerständen anstelle der für 16V verbauten 270k.
Dies gilt aber nur für den Mosfet IRF7403. Wer lieber theoretisch probiert als praktisch Widerstände aus- und
einlötet und keine Lust zum Rechnen hat, kann sich mit der Simulation des Vorverstärkers an den richtigen Wert
herantasten.
Schaltung für 16V Vorverstärker_16V.asc
Schaltung für 18V Vorverstärker_18V.asc
Link zu LTSpice/Switchercad: http://www.linear.com/company/software.jsp
Der Rest der Schaltung muß nicht angepaßt werden. Eine niedrigere Eingangsspannung als 16V ist nicht
ratsam.
2. Der DC-DC-Wandler
Die Schaltung ist streng nach den Vorgaben des Datenblattes erstellt worden. Problematisch ist einzig die Teileauswahl.
Den Siebkondensator mit 1µF habe ich aus einem alten Schaltnetzteil (immer eine Quelle feinster Bauteile!), genauso wie
den Schalt-Mosfet.
Sucht einen Mosfet mit möglichst kleinem Rds aus, sonst wird es heiß. Der von mir verwendete 2SK1808 kommt
hier ohne Kühlkörper auf ca. 90 Grad. Der probierte BUZ80A war zum Wasserkochen geeignet... Auch die Drossel
wird warm und sollte für mindestens 1A ausgelegt sein. Der Wandler muß etwa 18mA Strom liefern können.
Ich wurde gefragt, ob der Wandler irgendwelche Störungen im Rest der Schaltung verursacht. Davon ist nichts
zu bemerken. Der analoge Vorverstärker und der PIC lassen sich jedenfalls nicht aus der Ruhe bringen, trotz der
wirklich geringen Entfernüng.
3. Der Vorverstärker
Die Mosfets sind SMD-Typen und kleben auf der Kupferseite. Im Layout muß hier noch jeweils eine Kupferbahn
unterbrochen werden (siehe Foto). Die winzige Trennfuge zwischen Gate und Source des IRF7403 habe ich erst direkt vorm
Einlöten der Mosfets gesetzt.
Es ist Platz genug im Layout, um auch andere Mosfets einzusetzen, auch normal bedrahtete... Dann müssen nur geeignete
Löcher gebohrt werden und die Leiterbahnen entprechend schlau unterbrochen werden ;-). Der Arbeitspunkt sollte dann
wie oben (unter Stromversorgung) beschrieben auf halbe Betriebsspannung gebracht werden.
Mit den Stellwiderständen kann später der Pegel justiert werden. Wenn die Stellwiderstände in ihren
Werten verkleinert werden, ergibt sich eine feinere Regelung. Allerdings wird dann der Eingangswiderstand kleiner...
Ich habe es mit 1M aufgebaut, wenn ich es noch einmal machen wurde, wären 470k meine Wahl.
4. Die eigentliche Steuerschaltung und die PIC-Programmierung
Dieser Teil der Schaltung ist ein Produkt des Forums...! Der grundsätzliche Aufbau ist zuerst von Matthias
aufgezeichnet und gepostet worden. Von Oliver wurde sehr schnell ein Programm für den PIC geschrieben und im
Laufe eines regen Mailverkehrs ständig verbessert.
PIC-Programm vishay_log.asm
PICs waren und sind völliges Neuland für mich - die Möglichkeiten sind aber beeindruckend. Wer die
Originalapplikationen zu dieser Anzeigeröhre kennt, weiß was wir hier gespart haben!
So ganz nebenbei (um überhaupt zum Ziel kommen zu können) habe ich ein kleines Programmiergerät für
PICs gebaut:
Es ist ein Nachbau des "Brenner5" von sprut (www.sprut.de), der dazu auch die notwendige Brennsoftware
bereitstellt (Freeware). Zum Assemblieren des Programms habe ich "MPLAB IDE" von Microchip, dem Hersteller der PICs,
verwendet. Ist ebenfalls Freeware und zu finden unter
http://www.microchip.com/
Die Steuerschaltung selbst ist völlig problemlos aufzubauen (wer dicke Finger hat, braucht eine Pinzette ;-).
R24, R25, R30, R31, R32 habe ich geteilt in je zwei 0,6 W - Typen, es ist kein Platz fur klobige Widerstände.
5. Layout
Beim Ausdrucken bitte so skalieren, daß das Bild 30mm hoch ist. Die Länge ergibt sich durch das proportionale
Skalieren... Es ist gespiegelt.
Das Layout:
Der Bestückungsplan:
(Mit der Maustaste das jeweilige Bild anklicken, es wird dann in voller Auflösung
dargestellt.)
Bestückung des DC-DC-Wandlers:
Bestückung des Vorverstärkers und der Steuerschaltung (Pic-Bestückung):
Ach so: ich bin nicht perfekt... ;-) Bitte mitdenken bei der Bestückung, ich kann nicht garantieren daß sich
kein Fehler eingeschlichen hat.
6. Zusammenbau und Fassung
Hier muß jeder selbst kreativ werden... Die Fassung ist bei mir aus 3 Lagen Plexiglas, die Kontakte sind 0,5mm
Stahldraht, vermutlich kupferbeschichtet. Das ist nicht optimal, aber es funktioniert. - Vielleicht hat ja jemand noch
eine Fassung übrig... Die Seiten sind aus Alu.
So, jetzt fehlt mir nur noch der passende Verstärker zum Stereo-Display, aber da habe ich auch schon eine Idee...!
Falls jemand Fragen oder Anregungen hat, ich freue mich über Mails unter nazdaq@gmx.de.
Grüße, René (oder Kahlo, im Forum)
- Es folgen noch ein paar Fotos, deren Bedeutung sich aus dem obigen Text ergeben:
Der Probeaufbau:
Jan Wuesten sandte mir (Jogi) soeben die folgende Mail, bitte fasst sie als Bezugsquelle auf, weil schon etliche mal bei mir per
Mail oder im Forum danach gefragt wurde:
Hi Jogi,
ich habe die Displays da, mit Fassung, noch nicht gelistet, aber a. A. für 11,60 Euro zu bekommen.
Link zum Datenblatt etc. s.u.
****
Hello Neonixies :-)
Special offer for list members (before I list them regulary at a price adapted to the demand as spare part in industry)
BG12201 "selfscan" bargraph displays (Dale has an equivalent type) WITH SOCKETS (!!) and mounting PCB.
Used, from working equipment, formerly military.
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For all data and general application information (mainly found with help from this list, thank you) I have compiled a
PDF available here:
http://www.askjanfirst.com/rb/SELFSCAN.pdf
For my whole list of nixies and nixie-accessories see http://www.askjanfirst.com/r5.htm
Have a nice time and happy nixie-ing
Jan@askjanfirst.com
