前回IN-9を作った工作で、ちょっとしたミスでPICマイコンに高電圧を流して壊してしまったので、再度設計しなおし中。

http://www.die-wuestens.de/eindex.htm
のサイトからニキシーチューブ管IN-9の使い方について解説された
http://www.die-wuestens.de/iz/IN9-2.pdf
の翻訳をしました。(95%位Google翻訳です)
このドキュメントをみてDAC(デジタルアナログコンバータ)を使った電圧コントローラを使った方が楽なんじゃないかと思ったので、参考にします。
以下。

IN-9ネオンディスプレイ
ロシアのIN-9ネオンバーグラフインジケーターチューブは、eBayや多くの商業サイトから簡単に入手できます。
ただ、このチューブを駆動するための詳細な特性や回路はWebで公開されていないようです。
このドキュメントのデザインは特に洗練されたものではありませんが、この興味深いディスプレイを試す基礎として役立つはずです。
これらの回路はIN-9向けに設計されていますが、以下に示す変更を加えて、同様のIN-13でも機能します。

IN-9は、電流駆動インジケータです。
白熱バーの長さは、デバイスのほとんどの範囲で管電流に正比例します。(図A)
直線性は、0〜8mAの間で1〜3mm/mAでで非常に良好に比例します。
8mAを超える電流では感度が急速に低下します。
カソードが103mmで飽和すると、電流が増加し発光部分の輝度が増加します。
figa


V-Iダイアグラム(図B)に示すように、発光部分が伸びていく際の、チューブの電圧降下はほぼ一定のままです。この特性により、IN-9と直列抵抗を電圧インジケータとして使用できます。カソード発光部分が完全に伸びきると、チューブは約400オームの抵抗として動作します。
IN-9の最大推奨電流は12mAですが、これらのプロットを作成するために、いくらか超えてしまいました。
figb

このチューブの最も単純なドライバの1つは、単一トランジスタの電流シンクです。(図C)
(訳者注)コレクタ接地回路です。(訳者注終わり)
この回路に必要な部品は2つだけです。トランジスタのベース電流が無視される場合(MJE340のhfeは約200倍)、管電流は約i =(Vin-Vbe)/ Rとなります。
シリコントランジスタの場合、Vbeは通常0.6Vを少し上回ります。
したがって、R = 330オームの場合、+ 0.6V〜+ 5.0Vの入力電圧は、IN-9を通常の動作範囲全体でスイープします。
(IN-13は持っていませんが、0〜5mAの電流範囲では、R = 820または1Kオームが適切な設計だと思います)
テスト回路を簡単にするために、Vinは、グランドと+ 5Vの間に接続された10kポテンショメータから得ることにします。
Q1の代わりにさまざまな高電圧トランジスタを使用できますが、一般的なMPSA42はお勧めしません。最大電流時、この回路はその部品の最大消費電力に近すぎて適切ではありません
MJE340は安価であり、Digikey、Jameco、Farnellおよび他の多くの通販サイトから入手できます。
Q1は、通常の操作では少し暖かくなります。

(訳者注)MJE340でも140V 0.11mAでは安全領域を超えています。瞬間的に到達するのであれば問題はありませんが、このトランジスタで初期焼き入れ等するのは注意した方が良いと思います。
データシート:https://www.onsemi.com/pub/Collateral/MJE340-D.PDF
モノタロウ:https://www.monotaro.com/g/02153589/
サンケンの2SC4382(200V 2A)程度が適する様に思えます。
https://www.semicon.sanken-ele.co.jp/ctrl/product/category/Transistor/detail/?product=2SC4382
(訳者注終わり)

これらの回路のいずれかを+ 150Vよりも高い電源電圧(たとえば、nixieクロックで通常使用可能な170-190V)で動作させる場合は、IN-9と直列に2.2kまたは3.3kの抵抗を追加し、トランジスタで過剰な電力が焼失するのを防ぎます。
figc

MCUベースのクロックのシンプルな秒インジケーターを図Dに示します。
TLV5625は、手元にあった小さな(SMD)8ビットD/Aコンバーターです。
MCUがD/Aを24カウント(0.6V)から144カウント(3.7V)に1秒あたり2カウントの割合でスイープできるように、基準電圧が設定されます。
これにより、毎秒うまく発光していきます。
figd

図Eは、ディスクリートのカウンターIC、パラレルD/Aコンバーター、およびオペアンプを使用した等価回路を示しています。NAND回路は、カウンタを256ではなく60のカウントでリセットします。
このnixieクロックでは、この回路は1Hzタイムベース入力を1/60Hz分信号にスケーリングするために使用されるカウンタを直接置き換えることができます。
オペアンプのフィードバックパスのダイオード出力に0.6Vオフセットを導入して、Vbeドロップをオフセットします。
オペアンプとダイオードの種類は重要ではありません。
この回路の電源電圧要件はやや不便です。可能な変更は、+12V電源を+5Vに変更し、レールツーレールのオペアンプを使用し、Webで利用可能な多くのLM555ベースのインバータ回路の1つを使用して負電源を生成することです。
単純な電流シンクの主な欠点は、入力電圧からVbeドロップを差し引くことです。
なぜならVbeは一定では無く、コレクタ電流と接合部温度の両方で変化するからです。
幸いなことに、使用される動作点ではコレクタ電流の影響は無視できて、アセンブリ全体をサハラから北極に移動した場合でも、Vbeの温度依存性はバーの長さを数ミリメートルだけシフトするに留まります。
(チューブのガス圧の変化はおそらくこれらの状況下でのより大きな影響を与えるでしょう)
しかし多くの場合、0Vで始まるインジケータを使用すると便利です。
figd


図Fの回路は、オペアンプを使用してVbeオフセットを除去し、温度依存の影響を補正します。
インジケータチューブを流れる電流は常に i = Vin/Rとなり、オフセット調整は不要です。
figf

質問は大歓迎です。
Copyright 2004、Jeff Malins [jmalins@gmail.com]
このドキュメントは、このメッセージが保持されている限り、どのような形式でも逐語的に再配布できます。
「高電圧での作業の危険性を理解しない限り、ここに示す回路を作成しないでください。」
NEONIXIE-L@yahoo.comメーリングリストのメンバーに、これらの回路について受け取ったフィードバックに感謝します。

(訳者注)
実際に試してみました。