Znaková výbojka: Porovnání verzí

Smazaný obsah Přidaný obsah
JAnDbot (diskuse | příspěvky)
m řádková verze {{Commonscat}}; kosmetické úpravy
Osmdesat (diskuse | příspěvky)
stylistka, pravopis
Řádek 1:
[[Soubor:ZM1210-operating.jpg|thumb|right|Detail uspořádání katod digitronu ve tvaru číslice]]
 
'''Znaková výbojka''' nebo '''Číslicováčíslicová výbojka''', obvykle označovaná jako '''Digitrondigitron''', je [[elektrotechnická součástka|elektronická součástka]], plynem plněná [[výbojka]] se studenou [[katoda|katodou]], sloužící k zobrazování číslic případně jiných symbolů. Skleněná baňka digitronu je plněnáplněna [[plyn]]em s nízkým tlakem, obvykle [[neon]]em, a obsahuje jednu společnou [[anoda|anodu]] v podobě průhledné mřížky z tenkého drátu a několik separátníchoddělených [[katoda|katod]] ve tvaru jednotlivých zobrazitelných symbolů. Po přiložení zápalného [[elektrické napětí|napětí]] (obvykle kolem 170 [[Volt|V]]) mezi anodou a některou z katod se plyn v okolí katody vlivem procházejícího proudu rozzáří oranžovým doutnavým výbojem.
 
Digitron vzezřením připomíná [[elektronka|vakuovou elektronku]], jeho princip však není založen na tepelné emisi elektronů. Jde o speciální variantu [[doutnavka|doutnavky]] – výbojky se studenou katodou.
 
Digitron využívá světélkování v záporně doutnavé vrstvě. Pokud se mezi anodou a některou katodou zapálí plynový výboj, potáhne se katoda doutnavým výbojem a ten pak vidíme jako číslici. Číslice jsou buďto vyleptané anebo vyražené z ušlechtilé [[ocel]]i s tloušťkou vlákna asi 0,3 mm. Svítící vrstva na "hořící"zářící číslici má šířku asi 1,5 mm, která dostatečně potlačuje stínící vliv tmavých číslic před ní. Světelná hustota při maximálním proudu je asi 2000 [[apostilb]]ů. Pro zvětšení životnosti se přidává malé množství [[rtuť|rtuti]], jejíž páry podstatně zmenšují odpařování materiálu číslic, ale vytvářejí ve výboji slabá, difúzně modrá světla, která se dajílze potlačit červeným barevným filtrem. VDo digitronechdigitronů pro impulsní provoz se nake zkrácení zpoždění zánětuzapálení ještě vbudujívbudovávají i ​​malémalé zdroje [[radioaktivita|radioaktivního záření]].
 
== Hodnoty proudu a napětí ==
[[Soubor:Digitron_graf.JPG|thumb|right|Voltampérová charakteristika digitronu]]
[[Soubor:Nixie_schematic.svg|thumb|right|Schematická značka digitronu]]
Hodnoty proudu a napětí jsou poněkud odlišné od výbojek. Úsek využívaný ve stabilizační elektronce, kde má napětí výboje téměř konstantní hodnotu (normální doutnavý výboj), zde neexistuje. Indikátory pracují pouze ve stoupající části charakteristiky (anomální doutnavý výboj). Spodní hranice pracovního proudu (proud oblouku), minimální pracovní proud IkminI<sub><sub>k<sub>min</sub></sub> má hodnotu asi dvoj až trojnásobku proudu při minimálním napětí. Horní hranice pracovního proudu kdy nastává rozsvěcení přívodů je Ikmax a ten závisí na konstrukci (uspořádání číslic, pasivování přívodů). Pokud se některá číslice takzvaně budí proudovými impulsy, pak se nesmí překročit dovolený impulzní proud IkvmaxI<sub>kv<sub>max</sub></sub>.
 
== Elektrické zapojení ==
Anoda digitronu se připojí na zdroj stejnosměrného anodového napětí (obvykle 170 V, viz datasheetkatalogový list konkrétního digitronu) přes [[rezistor]] (obvykle řádově desítky kOhmkiloohmů), omezující anodový proud. Požadovaný symbol je následně možné zobrazit [[uzemnění]]m příslušné katody. Případné [[polovodič]]ové spínací prvky pro použití v anodovém obvodu digitronu je třeba vybírat s ohledem na výšku anodového napětí. NaPro řízení digitrónudigitronu existují vhodné specializované [[integrovaný obvod|integrované obvody]], např. 74141 - [[TTL]] dekodér z kódování [[BCD]] kódování na kód 1 z 10 s výstupy navrženými speciálně pro řízení katod digitronu. Dekodér je vhodný pro použití ve statickém i multiplexnímultiplexním režimu (jehož výhoda je, že stačí jeden společný dekodér pro řadu digitronů tvořících displejzobrazovač).
 
== Aplikace ==
Řádek 19:
[[Soubor:AnitaMk8-01.jpg|thumb|right|Anita Mark VIII z roku 1961 - první plně elektronická stolní kalkulačka. Pro zobrazování využívá digitronový displej.]]
 
Digitrony se používaly v 50. až 70. letech [[20. století]] v zobrazovacích jednotkách (displejích) různých rannýchraných číslicových (digitálních) elektronických zařízení - v číslicových [[Měřidlo|měřících přístrojích]], elektronických hodinách, stolních [[Kalkulačka|kalkulačkách]], registračních pokladnách a pod. V průběhu 70. let byly postupně nahrazovány modernějšími typy zobrazovačů - [[fluorescenčnýfluorescenční displej|fluorescenčními]] (VFD) a [[LED|LED diodovými]] obrazovkami.
 
== Životnost ==
Průměrná životnost digitronu se pohybovuje od 2 000 hodin u rannýchraných typů až po 200 000 hodin u nejmodernějších vyráběných typů.
 
Digitrony jsou, podobně jako elektronky, poměrně křehké součástky, náchylné na několik druhů poruch:
Řádek 28:
* porušení vzduchotěsnosti banky, nejčastěji v okolí zatavených vývodů
* otrava katody, způsobující neúplné zobrazení symbolů
* zvýšení zápalného napětí nad úroveň napětí zdroje v použité aplikaci, způsobující nestabilní, - "mihotavý" svit symbolů nebo úplnou neschopnost zobrazit symboly
* uvolňování částic materiálu elektrod do vnitřku baňky, způsobující zhoršení její průhlednosti
* zkraty nebo studené spoje mezi elektrodami resp. přívody k nim
Řádek 35:
[[Soubor:ZM1082_operating_animation_front_250px.gif|frame|right|Číslice na digitronu ZM1082]]
 
* Moderní Digitrondigitron byl vyvinut malou americkou firmou Hayd Brothers Laboratories, vyrábějící vakuové součástky. Na trh byl uveden v roce 1954 firmou [[Burroughs Corporation]], která koupila Hayd a zaregistrovala značku "Nixie"„Nixie“ jako svůjsvou obchodní název (trademark)známku. Podle článku v časopisu [[Scientific American]] (červen 1973, str. 66) byl název Nixie ve firmě Burroughs odvozen od "NIX„NIX I"I“, zkratky pracovního názvu "Numeric„Numeric Indicator ExperimentyExperiment No. 1 "1“.
* V následujících desetiletích začalo zobrazovače na stejném principu vyrábět množství výrobců elektronek pod různými obchodními názvy, např. Numicator, Digitron. V anglické i německé literatuře se však zdomácněl název "Nixie"„Nixie“ resp. "Nixie„Nixie tube"tube“. V Československu se vžil název digitron.
* V 70. letech 20. století byly digitronové displeje postupně nahrazovány modernějšími technologiemi, především [[fluorescenční displej|fluorescenčními obrazovkami]] (VFD) a displeji na bázizákladě [[LED]] diod, většinou v podobě [[7-segmentový zobrazovač|7-segmentového zobrazovače]].
* Přímým následovníkem digitronu je fluorescenční displej - vakuová součástka s horkou katodou v podobě tenkých drátků a vícero [[fosfor]]em potaženými anodami, zářícími zelenou barvou při průchodu proudu.
* LED diodové zobrazovače měly zásadní výhody v podobě nízkých provozních napětí, vhodnějších pro polovodičovou éru, vysoké účinnosti, robustnosti a životnosti.
Řádek 44:
[[Soubor:NixieClock.jpg|thumb|right|Nostalgické digitrónové hodiny]]
 
Digitron zažil na přelomu 3. tisíciletí renesanci zájmu mezi sběrateli a konstruktéry amatérských i komerčních konstrukcí "nostalgických"„nostalgických“ digitálních hodin a jiných zařízení. Zvýšený zájem způsobil růst cen zbylých skladových zásob digitronů, které byly dříve po desetiletí neprodejné. Zvlášť velkému zájmu se těší vysokédigitrony typys digitronůvelkými znakovkami (100 a více mm na výšku).
 
== Odkazy ==