Digitaluhr ohne Halbleiter - mit Kaltkathoden-Thyratrons

[Mark750]

Hallo,

Ein neues Projekt mit Mini-Röhren ist auf dem Weg. Es handelt sich um Kaltkathoden-Thyratrons Z700U, die als Ringzähler betrieben werden.
Da diese kleinen Röhren leuchten, sobald sie gezündet sind, kann ihr Zustand direkt als Anzeige verwendet werden. Ein kleiner Reflektor
unter der Röhre hilft dabei (die Röhren leuchten neonfarben seitlich und nach unten).

Der Sekundentakt wird durch einen Vorteiler 50:1 aus der Netzfrequenz generiert. Dazu sind 2 Ringzähler kaskadiert (10:1, 5:1). Der Vorteiler ist auf der
schwarzen Platine auf einem der Bilder zu sehen.
Minuten, Sekunden und Stunden werden auf je einer Platine 18x18 cm angezeigt. Jeweils mit 2 kaskadierten Ringzählern.
Bei den Stunden wird der Außenring entspr. 1...12 anzeigen und innen AM / PM mit 2 Röhren.
Für die Stromversorgung werden 280V und 150 V als Hilfsspannung benötigt.

Was schon funktioniert ist der Vorteiler 50:1 und die beiden Platinen für Sekunden und Minuten. Für die Stunden brauche ich noch ein neues PCB.
Eingebaut werden soll das ganze in einen Edelstahl-Rohrrahmen und dann flach an die Wand montiert.

Ist noch ne Menge Arbeit aber zumindest der elektrische Kram ist gelöst.

Um die Platinen optisch ansprechend und flach zu halten, ist die Rückseite mit SMDs bestückt, vorn sind nur die Thyratrons drauf.
Oben sind jeweils 2 Röhren für Reset und Carry verbaut.

Bild3_b.jpg

Bild2_b.jpg

Bild1_b.jpg

[Black Desire]

Hallo, Zusammen!

Wären für diese Anwendung auch die Thyratons vom Pollin geeignet?

https://www.pollin.de/p/roehre-th4b-tx4b-190181

MfG

[Mark750]

Hallo,

prinzipiell sollten die auch gehen, aber im direkten Austausch funktionieren sie nicht.
Ich habe auch noch keine funktionierende Ringzähler-Schaltung im Web mit der TX4B gefunden.
Mir selbst ist es zumindest gelungen, einen Wechselblinker mit der Tx4B zum Laufen zu bekommen,
aber die Schaltung war sehr kritisch in Bezug auf exakte Höhe der Versorgungsspannung, Eingangsimpulse usw.

Grüße
Markus

[rpc4000]

Ein neues Projekt mit Mini-Röhren ist auf dem Weg. Es handelt sich um Kaltkathoden-Thyratrons Z700U, die als Ringzähler betrieben werden.

Wo gibt's denn die Z700U? Davon könnte ich einige gebrauchen als Ersatzteile für mehrere Anita-Rechenmaschinen.

Christian

[andreas1962]

Hallo Christian,

im Bestand habe ich die Röhren Z70U. Diese sollten auch verwendbar sein. Welche Anzahl benötigst Du?

Viele Grüße


andreas

[Mark750]

Hallo Christian,

die Z700U gibts in der Bucht relativ günstig aus GB. Diese rund 70 Röhren sind zumindest billiger als der Edelstahlrahmen für meine Uhr

Grüße
Markus

[Black Desire]

Gelöscht da kein Interesse bzw. Rückmeldung.

[Mark750]

Hallo Black Desire,

sorry für die späte Antwort, ist alles nicht so einfach mit Job und 2 Leuten im Pflegegrad 2 bzw. 4...
Mein "Wechselblinker" hat einen Eingang für externe Impulse und sieht dann so aus :

Wechselblinker_b.jpg

Grüße

Mark

[guido0815]

Hallo Markus,

das Projekt gefällt mir. Besonders die Platinen sehen recht professionell aus. Mich würde interessieren, wo du diese hast anfertigen lassen und mit welchem Programm der Entwurf gemacht wurde?
Auch die Schaltung der Ringzähler würde mich interessieren, da ich selber seit langem eine Idee für ein Projekt habe, aber nicht weiss, ob es mit Relaisröhren realisierbar ist.

[Black Desire]

Hallo, Zusammen!

@Mark750: Du brauchts Dich nicht zu entschuldigen für Deine späte Antwort, im Gegenteil Ich habe vielleicht auch etwas "überreagiert" und meinen Beitrag vorschnell gelöscht.

Daß ist aber wie gesagt nicht Deine Schuld. Mir kam es halt so vor daß, sich irgendwie kein anderer Formunsnutzer dafür interessierte, deshalb hab ich den Beitrag gelöscht.

[Mark750]

Hallo,

leider gab es gewisse (weniger schöne) Umstände die mein Projekt erstmal gestoppt hatten. Jetzt kann ich aber weiter machen und habe nun erstmal die einzelnen Baugruppen auf einer Acryl-Grundplatte in 2 Ebenen übereinander probeweise montiert. Unten ist ein Linear-Netzteil, ein Schaltwandler 20 V -> 280 V und der Vorteiler 50:1 für die Sekundenimpulse. In der oberen Ebene sind die 3 Anzeigeplatinen für Stunde / Minute / Sekunde und die Tastereinheit zum Stellen der Uhr montiert. Die Reflektoren für die Thyratrons sind noch nicht drauf.

Ich habe 5 verschiedene PCB-Layouts quasi "handgezeichnet" mit Sprint-Layout. Gefertigt wurden alle von jlcpcb.com Nur der Schaltwandler ist ein getuntes Fertigmodul aus der Bucht. Die Schaltungen der Ringzähler entsprechen prinzipiell denen die man im Web findet wenn man mal nach "Trigger tube clock 2" sucht. Allerdings wird dort ein anderes Konzept zur finalen Anzeige der Uhrzeit verwendet.

Grüße
Mark

Bild11b.jpg

Bild10.jpg

Rahmenteile aus V4A aus dem Marine-Zubehör-Handel:

Rahmenteile_c.jpg

PS: Obacht beim Nachbau der Schaltungen von der obigen Quelle. Bei mir ging plötzlich der 50:1 Vorteiler nicht mehr sauber im finalen Aufbau. Der 5:1 Ringzähler hatte "Schluckauf", d.h. er lieferte zu viele Impulse am Ausgang. Wie sich herausgestellt hat, war der gemeinsame Kathodenwiderstand des Ringzählers (R36, 18 kOhm) zu klein. Dadurch wurden beim Zünden einer Röhre offenbar nicht alle anderen sauber gelöscht. Somit war die Frequenz war insgesamt zu hoch. Mit 36 kOhm funktioniert es jetzt erstmal sauber und die Einheit liefert die erwarteten Impulse im 1s Abstand.

[Mark750]

Hallo,

lang, lang hat's gedauert, aber nun ist das "Männerprojekt" endlich fertig.
80 Relaisröhren und mehrere hundert SMD- und andere Bauteile, 5 PCB-Layouts, ca. 1300 qcm Platinenfläche
und ein paar kg V4 Edelstahl wurden verwendet.

Die Uhr selbst funktioniert wie gesagt ohne Silizium. Halbleiter sind nur im Netzteil verbaut, um dieses klein und preislich
günstig zu halten. Die Uhr kann per Hand gestellt werden und läuft dann mit der Netztfrequenz.
Evt. rüste ich später mal eine Automatik nach, welche die Uhr automatisch per DCF-77 Signal stellt.
Die Stromversorgung dafür ist schon am Netzteil mit vorhanden. Momentan läuft sie aber ausschließlich mit 280 V.

Hier noch paar Bilder :

f2b.jpg

f8b.jpg

f1b.jpg

f9b.jpg

Frohe Weihnachten !

[guido0815]

Hallo Markus, danke für das Zeigen der fertigen Uhr. Ich habe mir auch die Quelle für die Schaltungen angesehen.
Mir persönlich sind nur zwei weitere "Vollröhrenuhren" bekannt. Es gibt zwar einige Röhrenuhren mit Zählröhren, Dekatrons etc. aber dort ist immer ein Mikrocontroller als Steuerung drin.
Die Herausforderung wäre es, eine Funkuhr nur mit Röhren zu bauen. Dazu hatte Jemand mal Überlegungen angestellt, wie man ein Schieberegister mit Kaltkathodenthyratrons baut.

Wie wäre denn deine Vorstellung zur Realisierung des Stellens der Uhr mit dem DCF 77 Signal?

[Mark750]

Die Herausforderung wäre es, eine Funkuhr nur mit Röhren zu bauen. Dazu hatte Jemand mal Überlegungen angestellt, wie man ein Schieberegister mit Kaltkathodenthyratrons baut.

Wie wäre denn deine Vorstellung zur Realisierung des Stellens der Uhr mit dem DCF 77 Signal?

Hallo Guido,

zur ersten Frage : das Schieberegister wäre noch das geringste. Der Aufwand für eine DCF-Röhrenuhr wäre enorm. Zunächst müsste man einige Fragen klären:
- wie soll die Anzeige erfolgen
- welche Röhren können/sollen verwendet werden
- wie sicher soll die Anzeige sein, also wieviel Aufwand will man spendieren, um fehlerhafte Anzeigeergebnisse zu vermeiden

Die Codierung von DCF-77 macht es dem ambitionierten Röhren-Fan nicht gerade leicht. Angenommen, Du hast es geschafft, die Bits einer Minute
in ein Thyratron-Schieberegister zu packen und hast parallel dazu auch noch alle Parity-Bits geprüft. Dann muss das Ergebnis erstmal "abgespeichert" werden,
d.h. ein weiteres Set von Thyratrons übernimmt nun vielleicht diese korrekten Bits. Nun soll die Anzeige schön mit Nixie-Röhren gemacht werden - dann
müssen die Bits ausdekodiert werden. Sehr hässlich. Es ist machbar, aber es wird nicht schön glaube ich.
Würdest Du Halbleiter-Dioden zum decodieren zulassen ? Oder nur reine Röhren-Widerstands-Netzwerke?
Nur so paar Gedanken, aber ich bin mir nicht sicher, ob das Projekt Spaß machen würde...

und zur 2. Frage:
ich würde tatsächlich einen Controller nehmen, um die Uhr per DCF-Signal zu stellen. Alternativ könnte man die Zeit auch aus einem PC holen, und per Funk
oder optisch an die Uhr übertragen. Letzteres hätte den Charme, dass man alle seine Eigenbau-Uhren im Haus (sofern man eben mehrere hat) zentral
mit einem Zeitsignal zum Stellen der Uhr versorgen könnte und nicht jedesmal ein DCF-Modul braucht. Sinnvoll speziell wenn der DCF-Empfang gestört ist
durch Schaltnetzteile oder was auch immer.

Viele Grüße

Markus

PS: habe mir gerade Deinen DCF-77 RX mit Röhren angeschaut. Sehr interessant ! Mein neues Projekt soll ein SAQ VLF-Empfänger für 17,2 kHz werden,
der mit Röhren aus der Zeit arbeitet, als der Alexanderson Alternator in Schweden noch kein Oldtimer war, sprich der Empfänger soll mit Trioden
wie z.B. Re074 aufgebaut werden. in einem Buch von 1920 habe ich da einige Schaltungen gefunden, die ich ausprobieren möchte.
(Die hatten natürlich noch keine Re074, die kam m.W. erst 1927 auf den Markt, aber zumindest sind Trioden verwendet worden)