Bastelwissen: Fluoreszenzdisplays ansteuern inklusive Beispielprojekt Rentenuhr
Vakuum-Fluoreszenzdisplays (VFDs) findet man oft in hochwertigen Messgeräten. Wir zeigen, wie man sie einsetzt und was bei der Ansteuerung zu beachten ist.
- Carsten Meyer
Die ersten Vakuum-Fluoreszenzdisplays wurden 1967 von der japanischen Firma Noritake Itron Corp. vorgestellt - als Ersatz für die voluminösen und (schon damals!) teuren Nixie-Ziffernanzeigeröhren, deren Hochspannungsversorgung in den zunehmend transistorisierten Geräten problematisch wurde. Während die Neon-gefüllten Nixies wie Kaltkathoden-Glimmlampen funktionierten, besann man sich bei den VFDs wieder auf das Prinzip der Elektronenröhre: Auch in einem VFD findet man wie in einer Triode eine beheizte Kathode, ein Steuergitter und eine Anode, hier natürlich als Leuchtschicht ausgeführt.
Die Leuchtschicht emittiert Photonen, wenn sie mit Elektronen bombardiert wird – vergleichbar mit dem "magischen Auge" in alten Röhrenradios oder auch dem Bildröhren-Prinzip. Die Elektronen stammen aus einer Wolke, die einen beschichteten, stromdurchflossenen Heizfaden umgibt; sie werden von einem positiven Potential auf der Anode angezogen und prallen dann lichtwandelnd auf die Leuchtschicht. Um einen nennenswerten Stromfluss zustande zu bringen, muss die Anode eine mit 12 bis 30 Volt (für heutige Schaltungsverhältnisse) recht hohe Spannung führen.
Damit wäre das Display eigentlich schon komplett, wenn man die Anode auf einzelne Segmente (etwa in Form der bekannten Siebensegment-Anzeige) aufteilt. Nachteilig ist dann allerdings, dass man bei mehrstelligen Anzeigen für jedes Segment einer jeden Ziffer einen eigenen Schalttransistor braucht; ein bauteilsparendes Multiplexen ist aufgrund der thermischen Trägheit des Heizfadens nicht möglich.
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