Декатроны

[Systo]

Да в том то и дело, мне надо точно попадать во время, иметь точное положение в заданный момент времени, уметь крутить его обратно, уметь мгновенно вернуть в нулевое положение чтобы сделать анимацию заполнения...

Значит цепь сброса нужна. А в остальном... Что именно вызывает проблемы? Ну не хотите пассивную цепь (не понимаю, почему, это же классика) и ладно. Как сделано у японца? Да все очень просто...

Во первых, у него формируются два напряжения (+440 и +200). Как обойтись без источника отрицательного напряжения? Да запросто! Посадим катоды на +55 В (ориентируюсь на схему японца). И у нас автоматически земля (0 В) стала, с точки зрения катодов и декатрона в целом, потенциалом -55 В. Стандартный фокус, в общем то. Далее, на подкатодах +90. Это нам дает напряжение смещения (относительно катодов!!!) +35 В! Транзисторы Т11 и Т12 эмиттерами на земле сидят. Когда транзистор открыт, на подкатоде будет не 90 В, а 0 В. НО! Это же относительно катодов будет эквивалентно -55 В. То есть, у нас есть и положительное смещение, и отрицательные импульсы. Амплитуда импульсов маловата, но декатрон работать будет. И японец действительно формирует два импульса "вручную".

Кстати, единственное преимущество формирования двух импульсов, в данном случае, заключается в том, что можно заставить "точку" бежать в другую сторону. Просто первый импульс надо подавать не на первый подкатод, а на второй. Ну а второй уже на первый, естественно. Расположение подкатодов симметрично. Они эквивалентны.

Оптрон тут совсем для другого. Он да отлавливания "нулевого положения". Когда горит нулевой катод, через светодиод оптрона протекает ток. И микроконтроллер узнает об этом.

[kotto]

Да в том то и дело, мне надо точно попадать во время, иметь точное положение в заданный момент времени, уметь крутить его обратно, уметь мгновенно вернуть в нулевое положение чтобы сделать анимацию заполнения...

Что именно вызывает проблемы? 

В первую очередь понимание процесса ) Важно ведь не только сделать, но и разобраться что вообще происходит. На счет катодов вроде бы понял, еще сам японец описывает у себя на сайте какие то невнятные проблемы и их решение, которые после перевода становятся еще более невнятными)) 

Вроде бы для себя все более менее как то уяснил, пока еще зыбко, осталось закончить рабочий день и приступить к практике! 

Спасибо большое за терпение и что не отказали в помощи ))

---

У меня так все сложно, потому что мне мало точку просто крутить, её надо крутить в такт секундам, выполнять кучу разных анимаций в разных направлениях и все это согласуясь со временем.

[Systo]

Нулевой катод используется и в процедуре сброса, и в качестве источника сигнала о завершении полного цикла "бега точки". У декатронов бывают и выводы от большего количества катодов. Это позволяет делать на них не только счетчики, но управлять формирование сдвига фаз сигналов.

При сбросе нулевой катод, в схеме японца, должен замыкаться на землю. Это создаст на нем, относительно других катодов, потенциал - 55 В. Транзисторы управляющие подкатодами закрываются. В результате условия зажигания разряда будут только на нулевом катоде. Это и есть сброс.

Крутить в такт с секундами никаких проблем не вызывает. И сброс, и движение в любую сторону, делаются запросто. Вот установка в произвольное состояние для ОГ-4 невозможны. Для этого нужны выводы и от других катодов.

[kotto]

Наконец то пришли платы и начал реализацию на живом железе... И нифига пока не понятно что вообще происходит (

Схема вот такая, как на картинке. Прошу прощения за художества, но леплю пока на проводах, пытаюсь понять что да как. 
Изображен ОГ-4, два его подкатода и катод сидят на стабилитронах 50 В, ну типа напряжение смещения что ли, тыкаюсь с этим в разные углы, вместо работы точка почему то загорается и плавно гаснет. Контроллер управляет двумя mmbta42, по идее при их открытии соответствующие подкатоды будут притягиваться к земле и должен возникать импульс, но опять же не работает.

Нулевой подкатод подключен аналогично для сброса в ноль. 

Все это конечно же не работает. Прочитал книгу "Декатроны и их применение" и там нигде не использовались стабилитроны для напряжения смещения. Допустимо ли это? Как это вообще исправить, чтобы работало? 

---

Так же мне очень важно управление именно от контроллера, это позволяет делать на декатроне различные анимации используя динамическую индикацию. 

Так же есть вот эта схема, я ее использовал в первой версии своего устройства и она работает, но к сожалению использовал я ее абсолютно без понимания, почему именно так, а не иначе.

Легко видеть, что никаких напряжений смещения тут нет, просто 4 транзистора. Однако...

1) Подкатод 1 и подкатод 2 двигают точку
2) Нулевой подкатод используется для точного позиционирования

И собственно вопрос, а катод зачем через транзистор то? Нужно его как то отключать на то время, пока двигаем подкатоды?

---

Так же прошу простить, в вопросе сильно плаваю, могу переспрашивать ранее сказанное и задавать вопросы по слишком очевидному. Хочу разобраться полностью как это все делать правильно. На очереди еще ОГ-3, там вообще тёмный лес, хотя Липкин пишет, что он одноимпульсный и следовательно проще.

[Systo]

Изображен ОГ-4, два его подкатода и катод сидят на стабилитронах 50 В, ну типа напряжение смещения что ли, тыкаюсь с этим в разные углы, вместо работы точка почему то загорается и плавно гаснет. 

Нулевой подкатод подключен аналогично для сброса в ноль. 

Так же мне очень важно управление именно от контроллера, это позволяет делать на декатроне различные анимации используя динамическую индикацию. 

Так же есть вот эта схема, я ее использовал в первой версии своего устройства и она работает, но к сожалению использовал я ее абсолютно без понимания, почему именно так, а не иначе.

Легко видеть, что никаких напряжений смещения тут нет, просто 4 транзистора. Однако...

1) Подкатод 1 и подкатод 2 двигают точку
2) Нулевой подкатод используется для точного позиционирования

И собственно вопрос, а катод зачем через транзистор то? Нужно его как то отключать на то время, пока двигаем подкатоды?

При таком включении стабилитронов и не будет работать. Что бы понять, почему, попробуйте сказать, какие напряжения будут на подкатодах при закрытых транзисторах? Это самый главный вопрос. И он касается работы стабилитронов, а не декатрона. Подумайте. Если ничего не придумается, я расскажу  А пока небольшая подсказка... "параметрический стабилизатор".

Далее, в цепи анода должен стоять резистор, и его сопротивление достаточно большое (на приведенных мной схемах 820 кОм). У Вас на рисунке этот резистор не показан. А этот резистор очень важен для правильной работы декатрона. В книге и моей статье на Дзен это можно увидеть.

Ваш первый вариант схемы не работал. С этого ведь все и началось. Он периодически сбивался. И я объяснил, почему он сбивается. Нулевой катод нужен для установки декатрона в начальное (нулевое состояние). Временные диаграммы для переноса разряда на очередной катод в книге показаны. Посмотрите еще раз внимательно. Вам надо формировать два импульса. Прием если поменять местами импульсы (подкатоды, что то же самое), то разряд будет крутиться в другую сторону. Для ОГ-3 такое невозможно.

Управление от микроконтроллера работает точно. Если все правильно сделано схемотехнически. Вы хоть напряжения на электродах в статическом режиме (при отсутствии импульсов) посмотрите. А как импульсы выглядят в вашей ошибочной схеме осциллографом гляньте.

Все заработает! Вот это точно могу сказать.

[kotto]

Изображен ОГ-4, два его подкатода и катод сидят на стабилитронах 50 В, ну типа напряжение смещения что ли, тыкаюсь с этим в разные углы, вместо работы точка почему то загорается и плавно гаснет. 

Нулевой подкатод подключен аналогично для сброса в ноль. 

Так же мне очень важно управление именно от контроллера, это позволяет делать на декатроне различные анимации используя динамическую индикацию. 

Так же есть вот эта схема, я ее использовал в первой версии своего устройства и она работает, но к сожалению использовал я ее абсолютно без понимания, почему именно так, а не иначе.

Легко видеть, что никаких напряжений смещения тут нет, просто 4 транзистора. Однако...

1) Подкатод 1 и подкатод 2 двигают точку
2) Нулевой подкатод используется для точного позиционирования

И собственно вопрос, а катод зачем через транзистор то? Нужно его как то отключать на то время, пока двигаем подкатоды?

При таком включении стабилитронов и не будет работать. Что бы понять, почему, попробуйте сказать, какие напряжения будут на подкатодах при закрытых транзисторах? Это самый главный вопрос. И он касается работы стабилитронов, а не декатрона. Подумайте. Если ничего не придумается, я расскажу  А пока небольшая подсказка... "параметрический стабилизатор".

Далее, в цепи анода должен стоять резистор, и его сопротивление достаточно большое (на приведенных мной схемах 820 кОм). У Вас на рисунке этот резистор не показан. А этот резистор очень важен для правильной работы декатрона. В книге и моей статье на Дзен это можно увидеть.

Ваш первый вариант схемы не работал. С этого ведь все и началось. Он периодически сбивался. И я объяснил, почему он сбивается. Нулевой катод нужен для установки декатрона в начальное (нулевое состояние). Временные диаграммы для переноса разряда на очередной катод в книге показаны. Посмотрите еще раз внимательно. Вам надо формировать два импульса. Прием если поменять местами импульсы (подкатоды, что то же самое), то разряд будет крутиться в другую сторону. Для ОГ-3 такое невозможно.

Управление от микроконтроллера работает точно. Если все правильно сделано схемотехнически. Вы хоть напряжения на электродах в статическом режиме (при отсутствии импульсов) посмотрите. А как импульсы выглядят в вашей ошибочной схеме осциллографом гляньте.

Все заработает! Вот это точно могу сказать.

Не пойму как тут цитировать... Но

"Параметрический стабилизатор"... Буква Б! Есть такая буква, откройте все слово, это слово Баран! Это я про себя... Вообще не пойму как я этого не увидел, рукалицо (((

Анодный резистор есть, просто рисовать его не стал, без него пожалуй задымится что нибудь. 

Скорее всего проблема сейчас в абсолютно идиотском способе подключения стабилитронов блин. 

Сейчас разберусь с этим и дальше будет титан ОГ-3, там вообще пока "Темный лес", сложнее чем "Задача трех тел" 

[Systo]

Бывает

[kotto]

Итак, утро, не знаю то ли плакать, то ли взять в руки кувалду вместо паяльника, ощущение бессилия 

https://youtu.be/iVBgFiaaELc

Вот все, чего я добился за вечер ((

Отрисовал почти точную схему, по которой подключен декатрон. Может опять у меня какие то тупейшие ошибки и я их не замечаю упорно? Разница в схеме только в другом контроллере. Поставил 13й на схему, так как он меньше. 

На схеме 200 В это первый каскад DC-DC преобразователя на MC34063, от него веду стабилитроны на 50 В и напряжение смещения.

450 В это последний каскад умножителя, напряжение там слегка по больше, может Вольт 500, критично ли это? 

Стабилитроны на 50 В, в даташите напряжение смещения 35 В, может большеваты? Не знаю что думать ((

Управлять пробовал транзисторами в самых разных порядках, во всех, какие могу, все одно и то же, пробовал самые разные задержки, от 1 мс до 100 мс

[Systo]

Давайте начнем с самого начала, с режимов по постоянному току.

Итак, при отсутствии импульсов счета у нас должен идти разряд между анодом и одним из катодов. Не важно, каким именно. Как этого можно достичь? Напряжение анод-катод (любой!) должно быть выше, чем напряжения анод-подкатод (любой!). Нулевой катод исключением не является. Анод у нас общий и его абсолютный потенциал для всех катодов/подкатодов один и тот же. То есть, мы должны обеспечить потенциал подкатодов выше потенциала катодов. Например, мы можем подать на подкатоды положительное смещение. Да, то самое. А катод (катоды!) посадить на 0 В. Вот и ответ на Ваш вопрос "зачем катод на землю подключать. Далее, нулевой катод тоже должен иметь потенциал 0 В, Мы можем посадить его на 0 В, но делать это не стоит, так как нулевой катод формирует и выходной сигнал для следующего декатрона. То есть, нулевой катод будет подключен к 0 В через резистор.

Теперь посмотрим, как мы можем делать сброс декатрона. Для этого у нас напряжение на всех катодах и подкатодах должно быть выше, чем на нулевом катоде. А значит, мы не можем подключать катоды к 0 В. Это противоречие с ранее рассмотренным режимом в статическом состоянии. Но это не проблема.

Остался режим счета. Что бы разряд с катода перешел на подкатод нам нужно сделать напряжение на подкатоде ниже, чем на катодах. Поэтому и импульсы счета отрицательные. Причем у них полярность отрицательная. Если катоды сидят на 0 В. Минус, на самом деле не принципиален. Просто напряжение на подкатоде должно стат именно ниже, чем на катодах. И импульс на второй подкатод должен поступать одновременно с окончанием импульса на первом подкатоде. Это важно! Иначе разряд вернется на тот катод, на котором и был раньше.

Вот и вся премудрость. А теперь начинаем превращать все это в схему.

Для ОГ-4 максимальное напряжение зажигания разряда 375 В. А напряжение горения 125 В. Если у нас катод подключен к 0 В, то на анодном резисторе падение напряжение будет равно 450-125=325 В. И при его сопротивлении 500 кОм (сопротивление нестандартное у Вас) ток анода будет 0.65 мА. Это многовато, так как для ОГ-4 ток анода 0.45 мА. Сопротивление анодного резистора надо увеличить. До 680 кОм, или даже 750 кОм. Можно и больше. На многих схемах анодный резистор 820 кОм.

Напряжение смещения подкатодов для ОГ-4 от 30 до 40 В. Поскольку разряд на подкатодоах идет только во время переноса, в статике разность потенциалов анод-подкатод будет 125-35=90 В. Это гарантированно меньше напряжения зажигания и меньше напряжения анод-активный катод. Переход разряда на подкатод тем самым исключен. Амплитуда импульсов на подкатодах от 135 до 200 В. Напомню, на аноде у нас 125 В. То есть, во время импульса напряжение на подкатоде будет от -100 до -165 (минус!).  разность потенциалов с анодом будет от 225 до 290 В. Это меньше напряжения зажигания, но так и должно быть. Рядом с активным катодом находится область ионизации, в которой напряжение возникновения разряда меньше. И как раз тут находится подкатод, на который и перейдет разряд. Ведь потенциал подкатода ниже, чем у катодов. Остается как  то сформировать эти самые отрицательные импульсы нужной амплитуды.

Для сброса мы должны поднять потенциал всех катодов и подкатодов, кроме нулевого. И разряд будет возможен только на нулевом катоде. Это и сеть сброс.

Итого:

1. Мы не можем посадить катоды на землю, так как для сброса потребуется отрицательный импульс. А у нас нет источника отрицательного напряжения.
2. Нам нужны отрицательные импульсы счета, но ограничение пункта 1 сохраняется.

Решение есть. Поднимем потенциал всех катодов/подкатодов еще выше. За точку отсчета возьмем вывод катодов. Что бы избавиться от отрицательной полярности нам надо поднять потенциал катодов на 100-165 В. Для простоты примем, что на 100 В, это впритык, но достаточно. Таким образом, подкатоды надо поднять на 135 В. И замыкание подкатодов на 0 В будет эквивалентно импульсу амплитудой -135 В. Нулевой катод тоже поднимем на 100 В. Замыкание его на 0 В будет эквивалентно сбросу.

Все ли мы учли? Не все! Что бы ни один катод не вздумал стать анодом, нам надо соблюдать разность потенциалов между катодами меньше напряжения горения разряда. У нас это соблюдается так как даже во время сброса разность потенциалов катодов и нулевого катода не превысит 100 В.

Значит, нам нужен источник напряжения 135 В. Через резисторы мы подключаем к нему подкатоды. Сопротивление резисторов может достаточно большим, так как ток через неактивные подкатоды будет малым (но не нулевым). Примем темновой ток подкатодов равным 5 мкА. Чтобы падение напряжения на резисторах смещения подкатодов было много меньше напряжения смещения, примем, что на резисторах смещение должно падать не более 5 В. Итого получаем, сопротивление резисторов смещения должно быть не более 1 МОм. Используем резисторы на 150 кОм, это с большим запасом. Ток через транзистор, который формирует импульсы, будет менее 1 мА.

И нам нужен источник напряжения 100 В для смещения катодов, включая нулевой. При этом резистор смещения нужен только для нулевого катода. Теперь у нас через резистор смещения будет протекать ток до 0.5 мА, когда катод активен. И максимальное сопротивление резисторов смещения будет 10 кОм. Это слишком жесткое требование, но мы его позже смягчим. И у нас получается вот такая схема

   

Ключи это транзисторы. Обратите внимание, что анодное питание теперь 550 В. Мы подняли на 100 В абсолютно все потенциалы в схеме!

Посмотрим на схему внимательнее. Во первых, для сброса на не нужно снижать потенциал нулевого катода на 100 В относительно остальных катодов. Достаточно примерно на 40 В. Да, я выше говорил немного другое, там теория, а тут практика. Разность потенциалов катодов/подкатодов (импульсы) достаточно порядка 80-100 В. Таким образом, мы можем взять за базовый потенциал не 100 В, а 65 В. Напряжение смещения подкатодов будет при этом 100 В. И анодное напряжение станет 500 В. Вот на этом и остановимся. 

Какие требования к источникам +100 и +65? От +100 ток потребляется импульсами 0.7 мА. При этом снижение напряжения источника не должно быть более 5 В. С источником +65 немного сложнее. Во первых, при разряде на любом катоде в источник втекает ток 0.5 мА. При сбросе из источника вытекает ток 6.5 мА (65 В / 10 кОм). Напряжение источника не должно изменяться более чем на 5 В. +65 можно получить из +100 с помощью делителя напряжения. И получается вот так

   

Мощность резистора 5 кОм не менее 0.5 Вт И он будет нагреваться. Ток через стабилитрон 7 мА и на нем рассеивается 0.5 Вт. Это надо учитывать. Стабилитрон должен быть мощным и устанавливаться на небольшой радиатор. Остальные резисторы вполне можно использовать мощностью 0.25 Вт. Неподписанные ключи это транзисторы формирующие счетные импульсы. Временные соотношения должны тоже соблюдаться,

Вот ведь и все!

И это не единственный способ! Можно не задирать потенциалы, а использовать конденсаторы для формирования отрицательных импульсов. И такая схема будет более экономичной, не будет зря рассеиваться мощность на стабилитроне. Попробуйте нарисовать такую схему самостоятельно.

У меня сейчас нет декатрона, поэтому не могу собрать на макете и продемонстрировать, что все работает. И не могу обнаружить ошибки, если они все таки сюда прокрались.

[kotto]

Много написано, как раз я вожусь с декатроном с этим сейчас. Отпишу как все прочитаю и выполню

А нет ли у вас сканов Яблонского? Искал, не могу найти никак ( Книгу купил, но пока отправят, пока дойдет...
===

Сейчас я ваш пост буду в блокнот переписывать и рисовать, чтобы не ошибиться нигде... Извините за тупость, но похоже что кроме вас мне обратиться во всем рунете не к кому, никто и нигде этим не занимался.