■ デジタル時計 表示部 ■


● ニキシー管 ＣＤ８１ ●

　１９７０年代までの測定器等にはたくさん使われていたニキシー管も、駆動回路に高電圧が必要なことや製造にも手間がかかることから、見かけることもほとんど無くなりました。
　しかし、ネオンガスによるオレンジ色の明かりは暖かみがあり、数字が前後して表示される様子はとてもあいきょうがあります。
　デッドストック品の日立製ＣＤ８１が入手できたので、デジタル時計に使用してみました。

回路の概要




・まず、ニキシー管（ガス放電表示管）をドライブするためには
　DC１５０〜２００Vの電圧が必要になります。
　
・この電圧の＋極をアノードに加えるのですが、放電管の特
　性から放電開始電圧と放電終止電圧に開きがあるので、
　その間の流入電流を一定にするために、必ず電流制限抵
　抗を直列に入れます。
　　（抵抗値は、管の仕様により決まります）
　
・そして、−極をカソードに接続すると放電が始まり、対応する
　数字が点灯するのですが、ダイナミック点灯の場合、点灯さ
　せないカソード電極にも多少の電荷が残ってしまい、他の
　数字が薄く点灯してしまう現象が発生します。
　
・これを防止する対策として、点灯させない極のカソード電圧を
　安定させるための、プリバイアス回路を設けてあります。

○ 電源部
　
　・トランスを使用すれば、２００Vの電圧を簡単に作ることが出来ますが、入手の問題と重量と大きさが
　　増すことから、DC-DCコンバーターを使用し、DC１２Vから２００Vの電圧をえています。
　
　・このDC-DCコンバーター回路は、１２Ｖ電源やグランドのパターン配線の引き方により、ＩＣの動作が
　　不安定になり、出力電圧は得られていても変換効率が悪く、１２Ｖの消費電流が無駄に流れること
　　がありますので注意が必要です。
　
　・ディマー制御は、AVRからアノード電圧のパルス幅で調整しようと思いましたが、AVRカウント部でも
　　書いたようにコンパイラのプログラム容量が無くなったため、電源部に直接「ｃｄｓ」を投入しアノード
　　電圧をコントロールしています。

○ ドライブ回路
　
　・アノードの制御は高電圧をＯＮ／ＯＦＦしなければならないことから、高耐圧のフォトカプラＴＬＰ６２７
　　を使用しています。
　　　　　ＴＬＰ６２７ データシート
　
　・カソードの制御は、ＴＴＬ７４１４１を使用することで簡単になりますが、７４１４１がニキシー管以上に
　　入手困難なことから、今回はＡＶＲ出力にデシマルモードを用意し、１０＋１本のカソード信号を高耐
　　圧のフォトカプラＴＬＰ６２７で制御しています。

回 路 図 　GIF版　CD81cir.gif　(261KB) 　PDF版　CD81cir.pdf　(356KB)
　
部品配置図 　GIF版　CD81pcb.gif　(322KB)
　　　注意！ この図面を使用した、いかなる損害にも責任を負いません。　


側面
後面

上面
内部

基板　正面
基板　側面
基板　後面
基板　上面
基板　ハンダ面
↑　画像をクリックすると、拡大します。　↑

○パーツの参考資料
　・DC-DCコンバータ　　「秋月電子通商」　昇圧型ＤＣ−ＤＣコンバータ・パーツセット (MC34063)
　・ＦＥＴ／ダイオード類　　「秋月電子通商」　で購入可能な物
　・ＡＭ／ＰＭ用ネオンランプ　　「SATO PARTS」　ネオンブラケット BN-9-Cより
　・ｃｄｓ　　在庫品流用のため、型名不明　（８φ）　約１００Ω〜５ＭΩ
　・アルミケース　　「ＴＡＫＡＣＨＩ」　ＹＭ−１３０
　・アクリルケース　　「無印良品」　アクリルポケットティシューケース



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