Digitrón

Voltampérová charakteristika digitrónu

Schematická značka digitrónu

Sú trocha odlišné od výbojok. Úsek využívaný v stabilizačnej elektrónke, kde má napätie výboja takmer konštantnú hodnotu (normálny tlejivý výboj), tu neexistuje. Indikátory pracujú len v stúpajúcej časti charakteristiky (anomálny tlejivý výboj). Spodná hranica pracovného prúdu (prúd oblúka), minimálny pracovný prúd Ikmin má hodnotu asi 2 až 3-násobku prúdu pri minimálnom napätí. Horná hranica pracovného prúdu, je určená hodnotou, kedy nastáva rozsvecovaniu prívodov je Ikmax a ten závisí od konštrukcii (usporiadania číslic, pasivovanie prívodov). Ak sa niektorá číslica budí prúdovými impulzmi, potom sa nesmie prekročiť dovolený impulzný prúd Ikvmax.

Anóda digitrónu sa pripojí na zdroj jednosmerného anódového napätia (obvykle 170V, pozri datasheet konkrétneho digitrónu) cez rezistor (obvykle rádovo desiatky kΩ), obmedzujúci anódový prúd. Želaný symbol je následne možné zobraziť uzemnením príslušnej katódy. Prípadné polovodičové spínacie prvky pre použitie v anódovom obvode digitrónu je potrebné vyberať s ohľadom na výšku anódového napätia. Na riadenie digitrónu existujú vhodné špecializované integrované obvody, napr. 74141 – TTL dekodér z BCD kódovania na kód 1 z 10 s výstupmi navrhnutými špeciálne pre riadenie katód digitrónu. Dekodér je vhodný pre použitie v statickom aj multiplexnom režime (ktorého výhoda je, že stačí jeden spoločný dekodér pre viacero digitrónov tvoriacich displej).

Frekvenčný čítač z roku 1973 s digitrónovým zobrazovačom

Anita Mark VIII z roku 1961 – prvá plne elektronická stolná kalkulačka. Na zobrazovanie využíva digitrónový displej.

Digitróny sa používali v 50.-70. rokoch v zobrazovacích jednotkách (displejoch) rôznych raných číslicových (digitálnych) elektronických zariadení – číslicových meracích prístrojov, elektronických hodín, stolných kalkulačiek, registračných pokladní a pod. V priebehu 70. rokov boli postupne nahrádzané modernejšími typmi zobrazovačov – fluorescenčnými (VFD) a LED diódovými displejmi.

Priemerná životnosť digitrónov sa pohybovala od 2 000 hodín pri raných typoch až po 200 000 hodín pri najmodernejších vyrábaných typoch.

Digitróny sú, podobne ako elektrónky, pomerne krehké súčiastky, náchylné na viacero druhov porúch:

• mechanická deštrukcia sklenenej banky alebo vnútornej konštrukcie
• porušenie vzduchotesnosti banky, najčastejšie v okolí zatavených vývodov
• otrava katódy, spôsobujúca neúplné zobrazenie symbolov
• zvýšenie zápalného napätia nad úroveň napätia zdroja v použitej aplikácii, spôsobujúce nestabilný – „mihotavý“ svit symbolov alebo úplnú neschopnosť zobraziť symboly
• uvoľňovanie častíc materiálu elektród do vnútra banky, spôsobujúce zhoršenie jej priehľadnosti
• skraty alebo studené spoje medzi elektródami resp. prívodmi k nim

Číslice na digitróne ZM1082

• moderný digitrón bol vyvinutý malou americkou firmou Haydu Brothers Laboratories, vyrábajúcou vákuové súčiastky. Na trh bol uvedený v roku 1954 firmou Burroughs Corporation, ktorá kúpila Haydu a zaregistrovala „Nixie“ ako obchodný názov (trademark). Podľa článku v časopise Scientific American (jún 1973, str. 66) bol názov Nixie vo firme Burroughs odvodený od „NIX I“, skratky pracovného názvu „Numeric Indicator eXperimental No. 1“
• v nasledovných desaťročiach začalo zobrazovače na rovnakom princípe vyrábať množstvo výrobcov elektrónok pod rôznymi obchodnými názvami, napr. Numicator, Digitron. V anglickej aj nemeckej literatúre sa však udomácnil názov „Nixie“ resp. „Nixie tube“. V Česko-Slovensku sa zaužíval názov digitrón resp. digitron.
• v 70. rokoch 20. storočia boli digitrónové displeje postupne nahrádzané modernejšími technológiami, predovšetkým fluorescenčnými displejmi (VFD) a displejmi na báze LED diód, zväčša v podobe 7-segmentového zobrazovača.
• priamym nasledovníkom digitrónu je fluorescenčný displej – vákuová súčiastka so žeravenou katódou v podobe tenkých drôtikov a viacerými fosforom potiahnutými anódami, žiariacimi zelenou farbou pri prechode prúdu.
• LED diódové zobrazovače mali zásadné výhody v podobe nízkych prevádzkových napätí, vhodnejších pre polovodičovú éru, vysokej účinnosti, robustnosti a životnosti

Nostalgické digitrónové hodiny

Digitróny zažili na prelome tisícročia renesanciu záujmu medzi zberateľmi a konštruktérmi amatérskych aj komerčných konštrukcií „nostalgických“ digitálnych hodín a iných zariadení. Zvýšený záujem spôsobil rast cien zvyšných skladových zásob digitrónov, ktoré boli predtým desaťročia nepredajné. Zvlášť veľkému záujmu sa tešia vysoké typy digitrónov (100 a viac mm na výšku).

• Commons ponúka multimediálne súbory na tému Digitrón

• Virtuálny digitrónový displej, hodiny a kalkulačka on-line v angličtine
• Vyčerpávajúci katalóg digitrónov vrátane fotografií a datasheetov v angličtine, nemčine
• Prevodné tabuľky digitrónov v angličtine
• 74141 – TTL dekodér z BCD na 1/10 + budič digitrónu – datasheet v angličtine