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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Nixie Uhr: Sind K155ID1 und Transistoren richtig angeschlossen?


Autor: Yassin R. (crackm4n)
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Hallo Leute,

nachdem ich in einem vorherigen Thread schon einmal meinen Schaltplan 
für meine Nixie Uhr vorgestellt habe, habe ich nun einige Korrekturen 
gemacht um ihn für euch erträglicher zu machen ;)

Nun habe ich anstatt jeder Menge Transistoren die K155ID1 als Nixie 
Treiber eingebaut (die IC's vor den Nixies). So habe ich es in anderen 
Schaltplänen gesehen und übernommen.
Stimmt das so?

Dann habe ich noch an zwei Stellen eingekreist wo ich mir unsicher bin 
ob die Transistoren so funktionieren werden. Muss ich die Vorwiderstände 
an den NPN's vor den LED's noch anpassen? Und wenn ja wie berechnet man 
den?

Dann ist unten noch ein PNP Transistor der über einen NPN(2N2222) 
geschaltet werden soll, um die Spannungsversorgung für die Nixies 
vorübergehend ausschalten zu können, da ich hier erfahren habe das die 
Spannungsversorgung Probleme mit dem DCF77 Signal verursacht. Um auf 
Nummer sicher zu gehen habe ich sie eingebaut. Nun weiß ich jedoch nicht 
welchen PNP Transistor ich wählen  soll.. Wie sieht es da mit den 
Vorwiderständen aus und wie passe ich den so an dass der BJT im 
optimalen Bereich arbeitet? Hat da vielleicht jemand einen guten Link 
für mich parat?

An NPN's stehen mir zur Verfügung 2N2906 S8550 A733 2N5401 A1015 S9015 
und S9012
Die S8850 würden in Frage kommen oder?

PNP's habe ich auch noch andere aber ich denke mit den
2N2222 's sollte sich alles realisieren lassen oder?

Der Strom der an der Spannungsversorgung abfällt sollte zwischen 
0,4-0,6A liegen.

Freundliche Grüße und herzlichen Dank für die Hilfe,

Yassin

: Verschoben durch Moderator
Autor: MaWin (Gast)
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Yassin R. schrieb:
> meinen Schaltplan für meine Nixie Uhr vorgestellt habe

Was ist denn DAS für ein Schaltplan, Modell "Faulheit siegt" oder was?

Die Reed-Schalter sind falsch, und 1k vor den Transistoren ist relativ 
viel.

Eigentlich lassen Leute den 12V auf 170V step up Spannungswandler 
prüfen, nicht die Grundfunktionen.

Bei einer Uhr sollte man überlegen, ob sie nicht mit 32768Hz Uhrenquartz 
laufen sollte.

Autor: Philipp K. (philipp_k59)
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MaWin schrieb:
> Bei einer Uhr sollte man überlegen, ob sie nicht mit 32768Hz Uhrenquartz
> laufen sollte.

Die 32khz hat der Ds3231 doch auch als Output, sogar "angeblich" 
2-3,5PPM Temperaturkompensiert.. vielleicht an T0/T1 legen und ab die 
Lucy. Alternativ geht auch das 1Hz Output des SQW Signals.. am besten an 
Int0/Int1.

Ist denke ich nochmal genauer und unkomplizierter da man im Notfall via 
i2C einfach die Uhrzeit im Boot ausliest und die eigentliche Sekunde 
wieder mit SQW/1Hz weiterzählt.

Autor: Manfred (Gast)
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MaWin schrieb:
> Yassin R. schrieb:
>> meinen Schaltplan für meine Nixie Uhr vorgestellt habe
> Was ist denn DAS für ein Schaltplan, Modell "Faulheit siegt" oder was?

Du ****** kannst offenbar nur stänkern!
Der Schaltplan ist unglücklich, aber nach dem könnte ich die Schaltung 
bauen.

> Die Reed-Schalter sind falsch, und 1k vor den Transistoren ist relativ
> viel.

Was ist an den 1k zuviel, ich würde den sogar noch größer wählen. Bevor 
Du jetzt Dummfug zur Verstärkung sabbelst, erstmal das Datenblatt vom 
2N2222 angucken.

Yassin R. schrieb:
> Dann habe ich noch an zwei Stellen eingekreist

Bzgl. der LED-Ansteuerung sollte Dir diese Frage peinlich sein, das ist 
Elektronik für Anfänger. Dem PNP Q5 in der Stromversorgung würde ich 
noch 47k zwischen B und E spendieren und einen P-MOSFET vorziehen.

Autor: Yassin R. (crackm4n)
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Da das hier mein zweiter Thread ist habe ich die introduction 
weggelassen aber dass man hier direkt gegrillt wird? War beim vorherigen 
Thread z.T. nicht anders.
Ich bin ein Elektronik Anfänger, daher bete ich euch auch um Rat. Ich 
habe zuvor noch nie eine Platine designed daher würde ich euch gerne 
darüber schauen lassen bevor ich mir die Arbeit mache und stundenlang 
Löcher bohre, Vias durchkontaktiere und Dinge festlöte.

Von meinen Fragen wurde leider nicht viel beantwortet, da man es 
anscheinend wichtiger findet mir mitzuteilen was für ein Anfänger ich 
doch sei.

> Die Reed-Schalter sind falsch
Okay, und wieso?

Manfred schrieb:
> Bzgl. der LED-Ansteuerung sollte Dir diese Frage peinlich sein, das ist
> Elektronik für Anfänger

Danke, dann kann mir doch sicherlich jemand sagen ob es so funktioniert 
oder nicht?

Stimmen die K155ID1's so?

Manfred schrieb:
> Dem PNP Q5 in der Stromversorgung würde ich
> noch 47k zwischen B und E spendieren und einen P-MOSFET vorziehen.

Der zieht im Betrieb (also während meine Uhr an ist) weniger Leistung, 
oder?

Könnt ihr mir einen vorschlagen?

Autor: Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Yassin R. schrieb:
> Dann ist unten noch ein PNP Transistor
Ein Tipp: gib den Q5 und T4 noch einen Widerstand parallel zur 
BE-Strecke, sonst könnte schon ein kleiner Leckstrom (Verschmutzung, 
Luftfeuchte,...) diese Transistoren "so ein wenig" leitend machen...

Autor: Karl B. (gustav)
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Lothar M. schrieb:
> Yassin R. schrieb:
>> Dann ist unten noch ein PNP Transistor
>
Hi,
Nixieröhrentreiber-ICs sind  SN74141 ?  (Äquivalenttype K155ID1)
Die arbeiten am Eingang mit TTL-Pegel und wandeln BCD-Code nach "Auswahl 
1 aus 10" um. (SN74141 können ohne Extramimik 250V treiben).
Soweit gleicht das meiner alten Uhr. Das sieht schon einmal auf den 
ersten Blick gut aus, (wenngleich die Autoroutedarstellung optisch etwas 
"knäuelig" wirkt.)

Für NPNs nehme ich gerne die BC337-er Serie. Hier wäre auch ein BC141-16 
in der Spannungsversorgung angesagt, der hat noch mehr Reserve. NPN

Die PNP-Version heisst BC161.

Wonach ich die Transistoren google?
NPN/PNP?
VCEoffen max. hier 60V
Hfe Gleichstromverstärkung hier bis 100
die übrigen Parameter sind hier wohl (IMHO) nicht existenzbedrohend.

(Es täte demnach auch jeder andere vergleichbare Typ.)

Für den Rest der Schaltung habe ich leider bis jetzt keine Idee.
(Bei meiner Uhr gibt es da noch SN7490 Dezimalzähler und so weiter. 
Läuft voll auf der TTL-Schiene, sorry.)


ciao
gustav

: Bearbeitet durch User
Autor: Manfred (Gast)
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Yassin R. schrieb:
> Von meinen Fragen wurde leider nicht viel beantwortet, da man es
> anscheinend wichtiger findet mir mitzuteilen was für ein Anfänger ich
> doch sei.

Ja, der Ton hier ist rauh.

>> Die Reed-Schalter sind falsch
> Okay, und wieso?

Die Kontrolle fremder Schaltungen erfordert Zeit, die man sich nur in 
begrenztem Umfang nehmen kann oder will. Ich gucke mir das gerade mal 
an:

Recht hat er, die beiden Kontakte kommen von Plus, R16 und R40 ziehen 
dort dauerhaft überflüssige 58mA raus. Die kommen nach unten, an den 
Eingang des Prozessors, damit der in Ruhe ein sauberes Low sieht. Der 
Wert 220R ist ein Griff ins Klo *), da tun es 10 kOhm.

*) U/R=I also 5/220=58mA ... U*I=P also 58x5=0,29Watt :-(

Meist macht man es umgekehrt, 10k von Plus an den Prozessor und Taster 
nach Masse. Aber nur "weil man es meistens macht", ist gegen Deine 
Beschaltung nichts einzuwenden.

> Manfred schrieb:
>> Bzgl. der LED-Ansteuerung sollte Dir diese Frage peinlich sein, das ist
>> Elektronik für Anfänger
> Danke, dann kann mir doch sicherlich jemand sagen ob es so funktioniert
> oder nicht?

Selbst messen? Baue ein paar LEDs samt Transistor auf das Brett. Ich 
komme aus der Generation ohne Internet, mit Bastelbuch und Lötkolben 
gelernt. Also: Die drei 2N2222 T1-3 / R35-37 werden so funktionieren.

> Stimmen die K155ID1's so?

Die ICs kenne ich nicht aus dem Kopf und arbeite das nicht nach.

> Manfred schrieb:
>> Dem PNP Q5 in der Stromversorgung würde ich
>> noch 47k zwischen B und E spendieren und einen P-MOSFET vorziehen.
> Der zieht im Betrieb (also während meine Uhr an ist) weniger Leistung,
> oder?

Erstmal ist Dein Q5 niemals eindeutig geschlossen, deshalb muß dort ein 
Widerstand dran, siehe oben.

Einen FET würde ich wählen, weil der in durchgeschaltetem Zustand 
wesentlich weniger Verlust fabriziert. Über den PNP fallen geschätzt 
0,7V ab, abhängig vom Strom braucht der evtl. einen Kühlkörper. Ein 
moderner LogicLevel-FET erreicht einen Restwiderstand bei niedrig 
zweistelligen Milliohm und wird damit kaum warm werden.

> Könnt ihr mir einen vorschlagen?

Das tut hoffentlich jemand anderes, ich hätte FDD4141 und NDP6020P in 
der Schublade. Da geht so ziemlich jeder P-Kanal, der 20V kann und bei 
UGS 4V definiert offen ist.

Autor: Manfred (Gast)
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Karl B. schrieb:
> Für NPNs nehme ich gerne die BC337-er Serie.

Ich nehme gerne BC107 oder BC238 (habe ich tatsächlich noch da). Aber 
was soll das, er hat 2N2222 (habe ich auch da) vorgesehen, das sind 
Schalttransistoren, die für genau diesen Zweck spezifiziert und damit 
korrekt ausgewählt sind.

> Hier wäre auch ein BC141-16 in der Spannungsversorgung angesagt,
> der hat noch mehr Reserve. NPN

An welcher Stelle siehst Du ein Problem? Die LEDs bringen um 35mA, das 
kann jeder kleine Transmann. Am T4 werden um 12mW Verlust anfallen, das 
bringt einen TO92 nicht um.

> Die PNP-Version heisst BC161.

Dazu sage ich nichts, weil ich den Strom nicht kenne. Aus dem Gefühl 
heraus würde ich da noch eine Nummer größer befürchten.

> (Bei meiner Uhr gibt es da noch SN7490 Dezimalzähler und so weiter.
Müsste ich auch noch lagerhaltig haben, BC141/161, BD135 ... sowieso. 
Meine erste DCF77-Uhr mit gut 50 TTL und 2,5A@5V existiert leider nicht 
mehr.

Autor: Harald W. (wilhelms)
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Karl B. schrieb:

> (SN74141 können ohne Extramimik 250V treiben).

Das stimmt nicht so ganz. M.W. reicht es, wenn die Transistoren
ca. 60V Sperrspannung haben, um damit Gimmlampen (=Nixieröhren)
zu treiben. Schliesst man statt der Nixie einen Widerstand an,
würden die Endtransistoren durchschlagen.

Autor: Harald W. (wilhelms)
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Yassin R. schrieb:

> Ich bin ein Elektronik Anfänger, daher bete ich euch auch um Rat.

Vielleicht ist ein solches Projekt für einen Anfänger wirklich
zu gross. Gerade wenn man mit Spannungen >30V arbeitet, muss
man vieles beachten, was für einen Elektroniker mit Ausbildung
selbstverständlich ist, für einen Anfänger aber völliges Neuland
(z.B. das untersciedliche Vewrhalten von Glimmlampen und Glühlampen
als Last).

Autor: Manfred (Gast)
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Harald W. schrieb:
>> (SN74141 können ohne Extramimik 250V treiben).
>
> Das stimmt nicht so ganz. M.W. reicht es, wenn die Transistoren
> ca. 60V Sperrspannung haben, um damit Gimmlampen (=Nixieröhren)
> zu treiben. Schliesst man statt der Nixie einen Widerstand an,
> würden die Endtransistoren durchschlagen.

Hey, toll - "man kann alt werden wie 'ne Ku und lernt immer noch dazu" 
:-)

Die Dinger habe ich zuletzt vor ca. 30 Jahren verbaut, ohne drüber 
nachzudenken. Ich gehe gerade mal bei www.alldatasheet.com vorbei, 
stimmt, da stehen 60V drin.

Autor: Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Manfred schrieb:
> stimmt, da stehen 60V drin

Der Trick ist, dass man als Spannungsfestigkeit nur die (sichere)
Differenz zwischen Zünd- und Löschspannung der Glimmlampe benötigt.

Autor: Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Yassin R. schrieb:
> Ich bin ein Elektronik Anfänger

Auch für einen Anfänger ist es aber durchaus sinnvoll, sich mit den
üblichen Gepflogenheiten vertraut zu machen, wie sie beispielsweise
im Artikel Schaltplan richtig zeichnen beschrieben sind.  Es ist
schlicht abschreckend, wenn man einen Schaltplan angeboten bekommt,
auf dem die Leitungen wirr kreuz und quer über die Symbole drüber
gezogen sind.  Mit der Hand hätte sowas auch keiner gezeichnet, aber
der Computer wehrt sich da natürlich nicht.

Sieh's doch auch mal anders herum: als derjenige, der Hilfe wünscht,
erwartest du von den Helfenden, dass sie sich für dein Problem Zeit
nehmen.  Dann sollte man es denjenigen aber auch nicht zu schwer
machen, und ein wirr daherkommender Schaltplan schreckt ab und kostet
einfach mehr Zeit zum Verstehen.

Autor: Karl B. (gustav)
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Jörg W. schrieb:
>> stimmt, da stehen 60V drin
>
> Der Trick ist, dass man als Spannungsfestigkeit nur die (sichere)
> Differenz zwischen Zünd- und Löschspannung der Glimmlampe benötigt.

Hi,
das bei mir für die Ansteuerung der Nixies verwendete IC  hat den 
Aufdruck "Siemens FLL101" (siehe Bild 1).

Laut Datenblatt (Bild 2) ist für den Ausgangstransistor ein
Maximalstrom von 2 mA und eine Sperrspannung von 60V angegeben.

In Der Anodenleitung ist laut untigen Schaltplänen dafür noch ein 
Widerstand von 68 k drin.
http://www.jogis-roehrenbude.de/Leserbriefe/Thomas...


Interessant ist das Diagramm auf Seite 4:
http://www.jogis-roehrenbude.de/Roehren-Geschichtl...

ciao
gustav

Autor: Manfred (Gast)
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Karl B. schrieb:
> In Der Anodenleitung ist laut untigen Schaltplänen dafür noch ein
> Widerstand von 68 k drin.

Der muss sein, ähnlich einer LED ist auch bei Nixie aka Glimmlampe eine 
Strombegrenzung zwingend.

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