Dekatron Zählröhren

Es wurden Dekatrons mit sichtbarer Glimmentladung zur direkten Ablesung hergestellt und solche, die für verdeckten Einbau vorgesehen waren.
Oft wurde Neon Füllgas benutzt. Um die Röhre "schneller" zu machen, wurden aber auch andere Gasgemische benutzt.
Das hat heute leider den Nachteil, dass diese Röhren oft nicht mehr funktionieren, da die sehr flüchtigen Gase oft herausdiffundiert sind.

Heute sind die Röhren meist nur noch Sammlerstücke. Integrierte Halbleiterschaltungen haben sie überall ersetzt.
Möchte man sie als lebendes Ausstellungsstück in Betrieb nehmen, benötigen sie eine passende Ansteuerung, die ich hier vorstellen möchte.

Die folgenden Daten beziehen sich auf ein Hivac GS10C Dekatron, passen vermutlich aber auch für andere (Neongefüllte) Dekatrons.

Dekatrons mit Neonfüllung benötigen eine Anodenspannung von mindestens 400V!
Die Hilfskathoden G1 + G2 werden auf ca. +55V gehalten und zum Weiterschalten auf -55V geschaltet.
Um das zu erreichen, habe ich die Kathoden auf +55V gelegt und schalte die Hilfskathoden mit zwei Transistoren einfach auf "Masse", was aus Sicht der Röhre -55V entspricht.
Ich habe alle Kathoden zusammengeschaltet, da ich von der Röhre kein sinnvolles Ergebnis erwarte, sondern sie einfach nur "laufen" lassen möchte.
Üblicherweise würde man den Kathoden einen Widerstand in Reihe schalten. Über den Spannungsabfall am Widerstand kann man die gezündete Elektrode erkennen.
Zur Versorgung der Röhre benutze ich den Aufwärtswandler, den ich schon erfolgreich für diverse Nixie Projekte eingesetzt habe.
Die Besonderheit ist hier, dass die Hochspannung noch einmal verdoppelt wird, um die nötige Anodenspannung zu gewinnen.
Über die Anode fließt nur ein sehr geringer Strom von ca. 300-400µA.
Die Spannung für die Hilfskathoden wird durch einen Spannungsteiler erzeugt.
Dieser Spannungsteiler ist der größte Stromverbraucher der Schaltung, da er relativ niederohmig sein muss.

Die Spannungen an den Elektroden G1 + G2 scheint kritisch zu sein!
Die Anodenspannung dagegen ist eher unkritisch.
Man kann mit dem Trimmer P1 die Ausgangsspannung des Wandlers in einem weiten Bereich einstellen.
Ich habe sie leicht angepasst, bis das Dekatron sauber zählte.
Die im Schaltplan angegebenen Spannungen sind Richtwerte, die in etwa passen sollten.

Den zeitlichen Verlauf der Steuersignale habe ich im Schaltplan schematisch dargestellt.
Je nachdem welche Elektrode zuerst auf Masse geschaltet wird, zählt die Röhre vor- oder rückwärts.
Die negativen Impulse haben eine Dauer von 100µS und überlappen für 50µS. Sie dürfen gerne länger sein, aber sollten nicht wesentlich kürzer sein.

Mit einem Mikrocontroller lassen sich leicht diverse "Lichtspiele" erzeugen. Einfach mit gleicher Geschwindigkeit immer im Kreis ist ja langweilig ;-)
Das Programm obliegt der eigenen Kreativität.

Simpler Bascom Beispielcode für einen Schritt je Sekunde:

'Linkslauf Config Portb.0 = Output Config Portb.2 = Output Do Portb.0 = 0 Portb.2 = 1 Waitus 100 Portb.0 = 1 Portb.2 = 1 Waitus 50 Portb.0 = 1 Portb.2 = 0 Waitus 100 Portb.0 = 0 Portb.2 = 0 Wait 1 Loop

'Rechtslauf Config Portb.0 = Output Config Portb.2 = Output Do Portb.0 = 1 Portb.2 = 0 Waitus 100 Portb.0 = 1 Portb.2 = 1 Waitus 50 Portb.0 = 0 Portb.2 = 1 Waitus 100 Portb.0 = 0 Portb.2 = 0 Wait 1 Loop

Das Gerät arbeitet mit hohen Spannungen, die unter ungünstigen Umständen tödlich sein können!