Modyfikacja częstościomierza na TTL: problem z lampami NIXIE i układem 74141

Proszę o porady n/t problemu jaki pojawił się przy modyfikacji starego częstościomierza na TTL. Aby zmniejszyć pobór prądu (dokładanie różnych dodatków w rodzaju prescalera, zmiana napięcia sieci na 230V spowodowały że trafo sieciowe było przeciążone) postanowiłem zmienić układy scalone w liczniku: układ konwencjonalny - 6 dekad (a tym pierwsza na 74196 i 5x7490), 6x7475 i 6x74141 sterujących nixie.
Wstawiłem 74S196 i 5x74LS90, 6x74HCT75.
Efekt - pobór prądu zmalał zgodnie z oczekiwaniami o ok. 300 mA, wszystko działa, ale pojawiło się niepokojące zjawisko: - po włączeniu na przypadkowych lampach pojawia się świecenie wszystkich cyfr nixie, tak jakby nie działała część cyfrowa (brak zasilania 74141). Pojawia się to nie za każdym włączeniem, na jednej, dwóch albo trzech przypadkowych lampach.
Samo w sobie nie jest to uciążliwe, bo trwa ok. 1 sek, ale czy nie jest objawem jakiegoś błędu? - początkiem czegoś groźniejszego?
Podejrzewam problemy we współpracy HCT z serią 74 - ale przecież są one kompatybilne?

Edit: dodaję schematy - wybaczcie jakość, to stareńkie jest

prezeswal napisał:

marekzi napisał:

po włączeniu na przypadkowych lampach pojawia się świecenie wszystkich cyfr nixie, tak jakby nie działała część cyfrowa (brak zasilania 74141).

Dziwna diagnoza
Przyczyny objawu szukałbym w układzie zerowania liczników (zatrzasków) w momencie włączania zasilania. Bez schematu ideowego trudno powiedzieć coś więcej.

To nie była diagnoza, tylko przykład na opisanie efektu; - gdy pada zasilanie części cyfrowej (np. wyjmę bezpiecznik w zasilaniu stabilizatora +5V) - lampy świecą w ten sposób (wszystkie cyfry w lampach).
Przed zmianą układów scalonych (a więc na 7490 i 7475) po włączeniu zawsze pierwszy odczyt był w postaci 045010 - i tak domyślałem się, że to wynik ustalania się w czasie włączenia impulsów zerowania na 7490 i 7475. Po wskoczeniu drugiego cyklu (cykl pomiaru automatycznego - powtarza się on w cyklu= czas bramkowania+czas odczytu) - wynik na lampach się zerował.
Teraz po zmianie na LS i HCT pierwszy odczyt jest jak opisany w poście wyżej (przypadkowe lampy świecą wszystkimi cyframi), w drugim cyklu jest już OK - same zera.
Gdyby to był wynik nieprawidłowego zerowania (stany nieustalone przy włączeniu) 74LS90/74HCT75 - lampy powinny wyświetlać jakiś dziwny wynik, np. jak przed zmianą "045010", lub inny zestaw cyfr? Problem w tym, że jest to np. wynik "0**000", gdzie "*" to świecące wszystkie cyfry w lampie.

jdubowski napisał:

Sprawdź czy skutkiem odciążenia zasilacza nie wzrosło napięcie anod lamp ponad przepisaną wartość - wyjścia 741 mają wbudowane diody ograniczające na poziomie ZTCP 60V, więc jeśli zanadto podniesiesz Ua to cyfra zapali się nawet bez wysterowania klucza ją załączającego.

Pozdrawiam,

O, i to jest dobry trop.
Zaraz będę mierzył, chociaż jak pamiętam, przed zmianami było tam tylko 185V z opornikiem anodowym 33kohm (Ia=1,6mA), na anodach 133V.

Edit: trop dobry, ale to nie to. Napięcie anodowe 185V - bez zmian, i to jest wartość poprawna (minimalne wg datasheet to 170V).
Tym razem wszystkie cyfry były zapalone na lampach x10 i x10000 (czyli 0*00*0). I to znika po pierwszym kasowaniu cyklu.
Ale coraz bardziej dochodzę do przekonania, że problem jest chyba z gatunku tych "akademickich" - bo wszystko działa, nic się nie smaży, napięcia i prądy są OK...
I jeszcze sprawdzę tętnienia, bo zwykły pomiar woltomierzem nie mówi wszystkiego.
A tak przy okazji czytam pdf z danymi Z570M i nic tam nie ma odnośnie max. napięcia anodowego? Jest tylko min.=170V.

Quarz napisał:

Natomiast wartość płynącego prądu jest ograniczania poprzez rezystor dołączony pomiędzy plusem zasilania a anodą lampy NIXIE.

To jest jasne.

Quarz napisał:

Opisany tu objaw nie raz obserwowałem na tego typu wyświetlaczach oraz w tego typu konfiguracji liczników i jest on - ani chybi - związany z 'otwarciem' przerzutników 7475 - typu D-latch - zapamiętujących stan liczników.
Czyli są one wtedy 'przeźroczyste' pomiędzy swym wejściem a wyjściem, a kiedy liczniki 7490 zliczają, to ich stany wyjść ciągle zmieniają się, więc mamy złudzenie (na skutek niedoskonałości naszego wzroku), że świecą na raz wszystkie cyfry, a co wcale nie jest prawdą.
A skoro to ustępuje:

Cytat:

Samo w sobie nie jest to uciążliwe, bo trwa ok. 1 sek, ale czy nie jest objawem jakiegoś błędu? - początkiem czegoś groźniejszego?

To ja sprasziwaju Was - eto w czem djeło ...

To nic innego jak autosprawdzanie liczników po załączeniu przyrządu ..:

No nie wiem - nie przekonuje mnie to do końca, gdyż:
- jeśli to autosprawdzanie (o czym ani słowa w datasheet, no i chyba nie są to aż tak "mądre" układy) - to dlaczego "autosprawdzaja" się wyrywkowo - raz ten, a przy następnym włączeniu dwa inne? Dlaczego nie wszystkie i za każdym razem? I dlaczego w starej obsadzie 7475 tego nie było w ogóle?
- przezroczyste zatrzaski - to byłoby dobre wytłumaczenie - ale j.w. - dlaczego raz ten a następnym razem inny, a często żaden? Zaś zliczania 7490 tam wtedy nie ma - dekady nie maja co liczyć i powinny mieć na wyjściach zera - gdyby zatrzaski były przezroczyste, powinny pokazać zera.
Rysują mi się tu trzy możliwości:
- wg kol. djubowski (w końcu - specjalista od lamp ). Dopiero jutro sprawdzę tętnienia na napięciu anodowym, gdyż mam tam tylko prostownik jednopołówkowy (ach, te skróty na łatwiznę) i elektrolit 10µF. Obawiam się, że duża wartość napięcia w szczytach tętnień może zapalać cyfry bez włączonych kluczy 74141.
- stany nieustalone podczas włączenia - narastanie napięć. I to zasilających - co może powodować właśnie przezroczystość liczników aż do czasu ich wyzerowania. Tyle, że tego nie bardzo jest jak sprawdzić.
- j.w. ale w odniesieniu do napięć zerujących/ustawiajacych. Jutro posprawdzam reakcje na odpinanie sygnałów zerujących dekady i sygnału przepisującego informacji w 74HCT75 na wyjście. Oczywiście na stałe te wejścia podepnę pod właściwy potencjał (+5V albo masa).

Quarz napisał:

A skoro to ustępuje:

marekzi napisał:

Samo w sobie nie jest to uciążliwe, bo trwa ok. 1 sek, ale czy nie jest objawem jakiegoś błędu? - początkiem czegoś groźniejszego?

To ja sprasziwaju Was - eto w czem djeło ...

Tak jak pisałem, upewnić się można czy nie dzieje się coś niepokojącego, posłuchać rad doświadczonych kolegów.
Ale jak pisałem wyżej - coraz bardziej wygląda mi to na problem "akademicki".
Jedyna możliwa niepokojąca sytuacja rysuje się w zbyt wysokiej wartości napięcia anodowego. Woltomierz pokazuje 185V, ale uzwojenie wtórne daje 165V, co w szczytach na elektrolicie może dać 230V. Tętnienia!
Bo jak piszesz:

Quarz napisał:

Oczywiście, zbyt duża wartość napięcia anodowego może zaszkodzić układom driverów 74141.

to może być niebezpieczne, zwłaszcza wobec (nie)dostępności tych układów.
A ja przywiązałem się do tych Nixie
Nie bez powodu pisałem o braku w datasheet max. wartości Ua, rozumiem że dla samej lampy takiego ograniczenia nie ma, natomiast dla 74141 nie należy przekraczać sumy napięć: 60V (max wartość Uce kluczy - niektórzy producenci podają tu max 55V) oraz napięcia zapłonu lampy, czyli dla Z570M=150V. Suma to 210V - przekroczenie powoduje "przebicie" klucza (nieniszczące - bo wartość prądu jest ograniczona) i zapalenie lampy?
Czy to jest prawidłowy szacunek napięć?

Edit; - tak przy okazji - wpadły mi w ręce oryginalne tanio nowe SN74S196 od TI - prosto z USA. Wiem, że o nie ciężko, więc gdyby ktoś potrzebował to proszę o PM. Chętnie się podzielę - po kosztach . Mam nadzieję, że mi moderator wybaczy.

Płytka czysta, zaimpregnowana kalafonią, nigdy nie widziała wilgoci, wysokie napięcia są daleko od 74HCT75.
Po pomiarach jest tak: napięcie anodowe lamp to 185V + tętnienia ok. 13V, więc w sumie ok. 200V co nie powinno być przyczyną efektu.
Przyjrzałem się sterowaniu 74HCT75 - okazuje się, że wystarczy podciągnąć sygnał "P" (wyjście bramki 7437) do +5V opornikiem 2,2k aby efekt ustąpił, dla pewności dałem 1k - te 5mA przeboleję. Zobaczyć szpilkę sygnału "P" na wyjściu 7437 nie mam czym, więc nie wiem, czy chodzi o zbyt niska amplitudę, czy o czas? Podejrzewam że stan nieustalony po włączeniu zasilania powodują generację tego impulsu niewystarczającą dla prawidłowego otwarcia 74HCT75, chociaż dla 7475 było OK.
Być może wystarczyłoby pozmieniać elementy stałej czasowej RC na wejściu bramki - ale ile można grzebać w starym sprzęcie?
Wniosek z tego taki, że jednak 74HCTxx nie całkiem do końca są kompatybilne z 74xx ?
Najbliżej był Paweł Es., niemniej za wszystkie uwagi dziękuję, bo każda coś wniosła.
Temat można zamknąć, może kiedyś komuś się przyda.