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Anzeigeeinheit für Digitalgeräte-Bei digitalen Meß- oder Rechengeräten
wird das Zahlenergebnis häufig durch Glühlampen sichtbar gemacht, wobei die einzelne
Ziffer entweder mittels einer Glühlampe projiziert oder aus einzelnen leuchtenden
Teilstücken zusammengesetzt wird. Es ist bekannt, die Glühlampen mit Gleichspannung
oder aus dem 50-Hz-Netz zu speisen und zum An- und Ausschalten dieser Glühlampen
Relais, als Schalter arbeitende Transistoren oder Transduktoren zu verwenden. Diese
Anzeigeverfahren weisen verschiedene Nachteile auf. Bei Relais ergeben sich die
bekannten Schwierigkeiten mechanischerKontaktgabe, und die zumSchalten erforderliche
Erregerleistung istbeträchtlich.Transistoren zum Ansteuern der Glühlampen zu verwenden,
ist kostspielig; denn diese Transistoren müssen in der Lage sein, relativ große
Ströme zu schalten. Auch kann ein Lampenkurzschluß zur Zerstörung der Transistoren
führen. Transduktoren, die bei Netzfrequenz betrieben werden, sind groß und teuer.
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Zur Vermeidung der Nachteile der angeführten Einrichtungen ist es
auch schon bekanntgeworden, Glühlampen mit einer Wechselspannung zu speisen, deren
Frequenz wesentlich höher ist als die Netzfrequenz (z. B. 4 kHz) und als Schalter
zum Einschalten Transduktoren zu verwenden.
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In vielen Fällen, bei ungünstigen Lichtverhältnissen, ist einer Glühlampenanzeige
eine solche mit Glimmanzeigeröhren vorzuziehen. Derartige Anzeigeröhren sind unter
den verschiedensten Firmenbezeichnungen (Inditron, Dekatron, Nixie) bekanngeworden.
Die Glimmanzeigeröhren sind mit dem Nachteil behaftet, daß sie eine hohe Zündspannung
besitzen, was die Ansteuerung dieser Röhren in einer Transistorschaltung erschwert.
Die Ansteuerung kann bekanntermaßen mit Transistoren, die eine hohe Kollektor-Emitter-Spannung
haben müssen, oder Transduktoren erfolgen. Beide Methoden sind recht aufwendig.
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Auch ist es bekannt, Glimmanzeigeröhren über einen hochohmigen Spannungsteiler,
dessen einer Teilwiderstand aus einem Fotowiderstand besteht, an eine Spannung zu
schalten, die größer als die Zündspannung ist. Die Ansteuerung erfolgt über Neonlämpchen,
die neben dem Fotowiderstand angeordnet sind. Brennt nun ein solches Neonlämpchen,
so wird der Fotowiderstand niederohmig, und an der Glimmanzeigeröhre liegt eine
über der Zündspannung liegende Spannung. Die Anzeigeröhre zündet (glimmt). Gleichzeitig
zündet, bedingt durch das I"Tiederohmigwerden des Fotowiderstandes, ein zweites
neben diesem angeordnetes Neonlämpchen, das so geschaltet ist, daß es als Zwischenspeicher
wirkt. Das heißt, die Anzeige bleibt so lange bestehen, bis die an dem zweiten Neonlämpchen
liegende Spannung unter dessen Brennspannung abgesenkt wird.
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Diese Anordnung ist umständlich und aufwenM. Die erfindungsgemäße
Anordnung weist insbesondere den Vorteil auf, daß zur Ansteuerung von Glimmanzeigeröhren
keine Verstärker, insbesondere Transistorverstärker, erforderlich sind, sondern
für eine oder mehrere Dekaden lediglich ein Transistor mit niedriger Kollektor-Emitter-Spannung
benötigt wird. Die Erfindung ermöglicht die Herstellung einer einfachen Anzeigeeinheit
für Digitalgeräte unter Verwendung von Glimmanzeigeröhren, wobei in Reihe mit jeder
Kathoden-Anoden-Strecke der Glimmanzeigeröhren eine Relaisröhre geschaltet ist und
die Relaisröhre über eine Zündschaltung gesteuert wird, die aus einem Transformator,
einem Kondensator und einem Schalter besteht; die Erfindung besteht darin, daß eine
Reihe von Zünd- und Anzeigeeinrichtungen parallel geschaltet ist und ein Schalter,
der beispielsweise direkt von einer Zähldekade gesteuert ist, in der gemeinsamen
Rückleitung zwischen allen Kondensatoren und Transformatoren liegt, so daß mit einem
einzigen Schalter alle durch die Aufladung der Kondensatoren vorbereiteten Zündungen
auslösbar sind.
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An Hand des Prinzipschaltbildes in F i g. 1 soll für eine Ziffer einer
Glimmanzeigeröhre 1 die grundsätzliche Arbeitsweise erläutert- werden. In Reihe
mit einer Kathoden-Anoden-Strecke der Anzeigeröhre 1
ist eine Relaisröhre
72 geschaltet. Der Steuerkreis dieser Relaisröhre ist über einen Spartransformator
73, einen Schalter 74, einen Kondensator 75 und einen Widerstand 77 mit dem Ausgang
einer Zähldekade 76 verbunden. Im Ausgangszustand ist der Schalter 74 geschlossen
und damit der Kondensator 75 kurzgeschlossen. Liegt nun. ein Meßergebnis vor, werden
die Schalter 74 und 78 mittels eines Impulses (Speicherimpuls), der der Zähldekade
76 oder einem sonstigen Steuergerät entnommen wird, geöffnet. Nun kann sich
der
Kondensator 75, vorausgesetzt die von der Zähldekade gelieferte Information besagt,
es soll im vorliegenden Beispiel eine »7« angezeigt werden, über den Widerstand
77 aufladen. Durch das öffnen des Schalters 78 wird eine eventuell vorhandene alte
Anzeige gelöscht. Die Rückflanke des Speicherimpulses schließt die Schalter-74,
und 78 wieder: -Die Impulsdauer des Speicherimpulses ist so gewählt, daß in dieser
Zeit der Kondensator 75 aufgeladen und die Anzeigeröhre 1 mit Sicherheit gelöscht
ist. Der Kondensator 75 gibt dann seine Ladung an den Zündübertrager 73 ab, der
eine entsprechend hohe Zündspannung für die Relaisröhre 72 induziert. Diese zündet
und damit auch eine Kathoden-Anoden-Strecke »7« der Glimmanzeigeröhre 1. Während
des Ablaufs einer neuen' Messung bleibt durch die Speicherwirkung der Relaisröhre
die Anzeige bestehen. Sobald ein neues -Meßergebnis vorliegt, erhalten die Schalter
74 und 78 wieder den Speicherimpuls, wodurch diese geöffnet werden, die alte Anzeige
gelöscht und der Kondensator 75, je nach Art der von der Zähldekade 76 abgegebenen
Information, entweder aufgeladen wird oder nicht. Erfolgt eine Aufladung, so läuft
der Vorgang wie vorbeschrieben ab,-wird der Kondensator-jedoch nicht aufgeladen,
bleibt auch die Relaisröhre 72 und damit die betrachtete Kathoden-Anoden-Strecke
»7« der .Glimmanzeigeröhre 1 gelöscht. -Es erhebt sich die Frage, -weshalb nicht
mit- der an der Sekundärseite des Zündübertragers 73 vorhan= denen Spannung direkt
die Glimmanzeigeröhre 1 angesteuert wird. Zur Erzielung einer großen Meßgeschwindigkeit
ist- es bei Digitalmeßgeräten bekannt, nach Ende einer Messung das Meßergebnis in
einen Zwischenspeicher zu übertragen, der dann eine Anzeigevorrichtung steuert.
Dadurch ist es möglich, unmittelbar nach Ende der letzten Messung eine neue Messung
einzuleiten. Dabei soll die Anzeige bis zum Vorliegen eines neuen Resultats erhalten
bleiben. Eine Glimmanzeigeröhre ist jedoch nicht in der Lage, neben der Anzeige--
die Aufgabe eines Speichers zu übernehmen, da die Brennspannungen einzelner Glimmstrecken
höher sein können als die Zündspannungen anderer Strecken. Deshalb werden bekanntermaßen
in Serie mit jeder Kathoden-Anoden-Strecke Relaisröhren geschaltet, die die Aufgabe
eines Speichers übernehmen.
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Eine Anordnung nach der Erfindung für die Glimmanzeigeröhre 1 mit
den Ziffern 0 bis 9 zeigt F i g. 2. Darin haben die Dioden 2 bis 21 die Aufgabe,
zehn Sekundärleitungen, die den Ziffern 0 bis 9 entsprechen, so ein- bzw. auszuschalten,
daß bei jeder möglichen Stellung der Zähldekade und damit der Primärleitungen A
nur eine bestimmte Sekundärlei= tung stromführend ist. Zur gegenseitigen Entkopplung
der Ladekondensatoren 22 bis 31, die über die Zündtransformatoren 32 bis 41 miteinander
verbunden sind, sind die Dioden 42 bis 51 vorgesehen. 52 bis 61 sind Ladewiderstände
für die Kondensatoren; 62 bis 71 Relaisröhren, je eine in Serie mit einer Kathoden-Anoden-Strecke
der Glimmanzeigeröhre 1 geschaltet. Die Relaisröhren erhalten zweckmäßigerweise
eine (nicht gezeichnete) Vorspannung, so daß die aus der Zähldekade über die Kondensatoren
und die Zündtransformatoren hergeleitete Zündspannung nur noch zu einem Teil zu
der Gesamtzündspannung beitragen muß. Durch die Ausgestaltung der Anzeigeeinheit
nach F i g."2 ergibt sich ein besonderer Vorteil, daß sämtliche Zündtransformatoren
32 bis 41 mit einem einzigen Schalttransistor T an die entsprechenden Ladekondensatoren
22 bis 31 geschaltet werden können.
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Im Ausgangszustand ist der Transistor T leitend, und damit sind alle
Kondensatoren 22 bis 31 über die Reihenschaltung aus je einem Zündübertrager 32...41
und einer Diode 42...51 kurzgeschlossen. Liegt ein Meßergebnis vor, so gelangt an
die Basis des Transistors T ein solcher Impuls (Speicherimpuls), daß der Transistor
gesperrt ist. Gleichzeitig wird für die Dauer des Speicherimpulses die an den Klemmen
I und II liegende Spannung unterbrochen bzw. erniedrigt, wo-=durch eine eventuell
vorhandene alte Anzeige gelöscht wird. Je nachdem, Welehe.Ihfotrnation gerade die
Zähldekade über die A liefert, lädt sich einer der Konderis-dtöreri 22. bis
31 -auf. Die Rückflanke des Speicherirripülses macht den Transistor T wieder
leitend, und damit kann der aufgeladene Kondensator seine Ladung= über die -ihm
zugeordnete Diode 42...51 an den ihm zugeordneten Zündübertrager abgeben. Dieser
induziert infolgedessen eine Zündspannung und die entsprechende Relaisröhre bzw.
Kathoden-Anoden-Strecke der Glimmanzeigeröhre 1 zündet. Während des Ablaufs einer
neuen Messung bleibt durch die Speicherwirkung der Relaisröhre die Anzeige bestehen.
Sobald ein neues Meßergebnis vorliegt, wird der Transistor T durch einen Speicherimpuls
wieder gespeist itnd die an den Klemmen I und II liegende Spannung unterbrochen,
wodurch die alte Anzeige gelöscht wird und sich entsprechend der nun vorliegenden
Information einer der Kondensatoren 22 bis 31 aufladen kann. Dann läuft der Vorgang
wieder wie vorbeschrieben ab.