另类电子管制作，IN9辉光音量电平显示管驱动

chenghj

玩电子管也好多年了，最初从6P1开始，好多入坑的烧友都从它开始的。
不过6P1是个功率管，一般用于功率放大，而对于推动管，开始玩的都不尽相同。
      6J1我想是大数人入门时都玩过的推动管之一吧。
     我的第一套胆机，真正意义上的胆机就是一块6J1推6P1单端放大板，
      http://www.crystalradio.cn/thread-90994-1-1.html
     这是那块板开声后的第一贴，此后就没有多发表些什么了，但玩胆的脚步一直没有停下来，
陆续也收集了不少胆，败家啊，其中6J1 6J2 6J3 6J5更是数量不少。除了用来做个推动管，
还没用在别的地方。
     今天我还要用它来做推动管，还有一个做为“输出管”，这里输出不做功率输出，做个驱动
电路，用于特殊管的驱动。

     我还要介绍另外一个主角，是这次制作的重点，两颗6J1小花生管只是为它服务，用于音量
电平显示。
     音量电平显示，音量电平显示的电子管数量并不多，已知的6E1 6E2 6E5以及国外的一些相
似型号，国产的都是仿制的国外型号，还有YS13音量电平管，5E1等，这些都是荧光显示的，
都是通过电子撞击到荧光粉或荧光粉的屏极上荧光粉发光显示。而国产还没有发现有仿制辉光
的音量电平显示，而国外好似辉光音量电平显示管型号也不多，已知的只有IN9 IN13，资料也
较少，用于制作为音量电平显示的例子有，还有用于温度显示的，
如：
http://www.instructables.com/id/... e-tube-thermometer/
这个温度计真心不错，很漂亮，IN13管给力，就是管好贵。
      不过手边仅有IN9，比IN13短小，但能找到的资料有限，制作实例不是很多，幸运的是找
到一款用于音量电平显示的电路可惜是LM358集成电路的，温度计也没有用它的，不知何故。

     先来看看IN9的相关参数资料吧：
1. Basic electrical characteristics:
Auxiliary cathode firing voltage (no more than)  140 V
Indicating cathode keep-up voltage 94-99 V
Max working current 3.5-4.6 mA
Min working current 0.2-0.6 mA
Absolute linearity +/- 4 mm
Min brightness (no less than) 50 cd/m2
Response time (no more than) 1 Second
Allowed length increase, when temperature
Fall from 20oC to -60oC (no more than) 9mm
Allowed length decrease, when temperature rise from 20oC to 70oC (nomore than)9mm
Maximal deviation from primary current, due wearing (no more than) 0.4mA
2. Maximal allowed characteristics:
Parameter Norm Notes
Power supply voltage 140V
Indicating cathode current 4.6mA 1,2
Overload current 5.5mA
Overload time 10 hours
Auxiliary cathode current 0.11-0.15mA
Notes:
1. On linear segment
2. Maximum time at a single column length is 10 hours without switching off.
Maximum time in total for a single column length is 50 hours. Single columnlength is assumed
when current change is no more than + - 0.04mA.


      以上这些摘录于国外的网页，仅有一些基本参数，启辉电压，工作电流，亮度，以及
极限工作电流及工作时间。原来开发出来这个特殊的管子估计是用来做电压显示，把它用
于音量电平显示，先让它达到一定的启辉电压，给以一定的电流变化，让显示条随音乐而
跳动，就象用LM358制作的电平显示管那样，另类一点不使用LM358放大驱动，用电子管
做驱动电路。把微弱的音频信号放大N倍后满足显示需要，一个放大级，一个驱动输出。

    测试手边的IN9显示管，多数在135左右启辉，从最小格到满格两端电压变化不大，一般
在97~99间，而工作电流随显示长度而增加，表明它是一个电流器件，随电流变化而变化，
这就遇到难点了，电子管放大的是电压，很少用于电流放大。百度了又百度，关于这个电流
输出极少提到，只有自己动手了。

      先从IN9的电流入手，最大极限电流5.5MA最大电流下仅能工作10小时，如果我没理解错
的话应该是这样，那输出极的最大输出电流不超过这个值或在极短时间里达到都安全的，实际
测试中IN9还没达到极限电流时就已经满格了，电流的增加只能增加亮度，因此在实际应用中
应该不可能出现超过极限电流的可能，把最大显示控制在满格以内，这样绝不会超限了，但电
子管输出电流也要有点余量。
      查看手册，屏极电流5MA左右的真不少，就地取材，6J1就它了，屏级电流7.35mA左右，
做为5极管放大的话跨导5.2mA/V，利用屏极电阻与负载电阻达到预期的放大倍数。
       放大级没问题，6J1标准接法。输出极怎么办？还是百度，电子管输出电流仅在二级管做
整流以及做为稳压调整管的三极管五极管，由阴极输出电流，利用稳压电路看似有戏，而各种
电路中全部都是稳压，调整的也是电压，对于电子管稳流及调整绝少提及，自己给自己出的难
题还得自己克服，电子管放大器的输出电压是靠屏流在屏极负载上产生的压降变化，而屏流变
化正是我想要得到的，屏流变化也可转化为阴极电流变化，因此借用稳压电路，把调整管的阴
极电流变化加载到IN9上，当音频信号加载到采样管的栅极引起屏极电压变化时，调整管的屏
流或阴极电流随着采样管屏压而变化，IN9的显示条长短也随之变化，从而显示音量电平的变化。
      动手实践是解决问题的最好途径，百度了各种电子管电路图后拼凑了一个稳压变种电路，
画好图一看，嘿嘿，原来那么象是一极共阴放大一极阴隨输出，或者根本就是嘛。
      接下来就是实验了，电路工作电源先行，先得把供电解决了。上面在选管时另一个考虑因
素就是电源电流等限制，灯丝是电子管中耗电大户，灯丝电流动不动几百毫安上安培的，这小
小制作太耗电不行，好在6J1灯丝电流仅170mA，还可以接受。这么个小制作的胆机要用到变
压器那太累赘了，制作辉光时钟时用到的升压DC－DC，250V左右输出也不超出6J1最大电压
限制，灯丝DC－DC降压模块一个1A输出的供两个6J1足够了。
      洞洞板上阵，5*7大小的洞洞板上装下这些电路真有点拥挤，好在小七脚花生管真不大。
      胆管电路真的很简单，几个电阻就能搞定电路，但是真正要它工作在状态并能稳定工作，
那需要大量且细致的调试。
       按照前面的电路草图洞洞板的试样很快出来了，第一次上电结果可想而知，输出电压倒
是稳定，250V入，230V出怎么调电位器，电压不变，接上IN9，管子满格超亮，放大级输入
信息显示无变化，失败。
      不管是电路问题也好调试问题也好，首先得把输出电压做成可调的，要从90V~150V可调。
可调稳电路中6J1用于采样放大，而这里需要输入音频信号，单纯地在取样电位器上串入信号
肯定是不行了，而前面试验电路也证明行不通，取消采样电路中的几个电阻，将音频信号按正
常的放大输入接到6J1栅极。反复调节屏极电阻，阴极电阻，发现阴极电阻变化，输出电压会
有较大的变化，正是要解决的第一步，在6J1阴极电阻上串联电位器，输出电压可调问题解决了，
接上IN9终于可以上电后让它不再全部满格了，调节电位器，显示条会有一定范围的变化，成功
一半了，触碰信号输入端显示条会随之跳动，但不能满格，看来还得细细的调整。
      经过不断的调整，洞洞板的实验品已经能够出效果了，接上音频可以随音乐跳动，基本上
达到预期的需求。第一版和稍调整后的显示效果如下链接视频
但洞洞板焊起来太麻烦了，每个测试板都要焊好久，费时，还是PCB简单，
依实验板画好电路图，画好PCB，送厂商打样，一周后PCB回来了，依洞洞板数据焊好元件，
一次成功，一块板双路显示。放在功放上面自喜了好一阵。视频如下：


      但问题仍存在，一是输入信号大时不能满格，小信号时无显示，显示条会抖动，上电时不
能调成熄灭状态。继续调整各电阻的参数，功夫没有白花，问题一个个地解决，将电路调到最
佳状态，我个人认为的最佳状态，哈哈，各位仿制者可以少走很多弯路。
以下是电路图，电源部份没什么悬念，这里就不贴了。


最终数据显示效果视频如下：