Hi,
bei meiner suche nach einer möglichst stabilen Spannungsquelle stieß ich
auf LT1021 und - teurer aber besser - MAX6350.
Die Referenzen (es sollen 3 stk rein) würde ich dann mit einem sehr
genauen, kalibrierten Meßgerät auf der Arbeit trimmen. Designideen für
das PCB habe ich mir schon geholt, da gibt es im netz genug.
Ich plane nun einigen aufwand zu betreiben.. Beheiztes Gehäuse, Stabile
Spannungsversorgung etc. Da stellt sich mir die Frage ob es nicht noch
ICs gibt, die genauer arbeiten, bzw sich genauer abgleichen lassen? Oder
ist das bei konstanter Temperatur (Die ganze schaltung wird beheizt) gar
nicht nötig?
Sebastian schrieb:> Oder> ist das bei konstanter Temperatur (Die ganze schaltung wird beheizt) gar> nicht nötig?
Du vergißt den Feuchtigkeitseinfluß (Luftfeuchtigkeit) auf das
Kunststoffgehäuse und die Leiterplatte.
-> Du brauchst ein IC im Metall oder Keramik-Gehäuse (von der
Leiterplatte meachanisch entkoppelt).
SMD-Gehäuse sind übrigens schlechter als DIP8-Gehäuse.
Bei den unbeheizten Referenzen kommt da nur AD586LQ oder AD587UQ oder
LT1236AILS8 in Frage. Wobei letztere sich nur schlecht mechanisch von
der Leiterplatte entkoppeln läßt -> Luftfeuchtigkeitseinfluß ca
12ppm/30% rH übers Jahr durch die Leiterplatte.
Meßgerätehersteller verwenden eigentlich nur 2 Referenzen:
LM399 (6,5 + 7,5 stellige DMM)
LTZ1000 (8,5 stellige DMM)
Wenn es wirklich genau sein soll müssen die Referenzen noch nach
Alterungsdrift selektiert werden.
Gruß Anja
Ohne mir die Mühe zu machen die Datenblätter zu vergleichen:
REF102, REF50x0, LM399
Und für den besonderen Genießer LTZ1000 (kostet locker $50 USD/Stück
neu).
Jay schrieb:> REF102, REF50x0, LM399>> Und für den besonderen Genießer LTZ1000 (kostet locker $50 USD/Stück> neu).
Erstere beide sind Plastik-Gehause.
Die REF102 ist zwar nicht schlecht zappelt aber deutlich mehr als meine
AD586LQ. REF50x0 gibts nur als SMD und dürfte wegen Bandgap bei weitem
nicht so stabil sein.
Die LTZ1000 ist nicht das teuerste an der Schaltung. Du vergißt die 5
Stück VHP100 / VHP101 Widerstände im Ölgefüllten hermetisch dichtem
Gehäuse für 40-80 EUR/Stück die die LTZ1000 für den hochpräzisen Betrieb
braucht.
Und den LT1013(A) sollte man auch nicht im billigen Plastik-Gehäuse
nehmen.
Gruß Anja
Ja dann werd ich mich wohl mal belesen müssen ;-)
Im datenblatt des LTZ steht ziemlich viel mit thermocouple effect etc -
ich denke wenn man die platine gleichmäßig beheizt sollte das keine
rolle mehr spielen, da ja thermocouple nur durch temperaturdifferenz
zustande kommt.
ausserdem muss der in ein extra gehäuse rein. mal schauen obs da fertige
löt-metallboxen gibt oder was improvisiertes hermuss (styropor??)
Wieso eigentlich VHP widerstände? Bei denen steht im LTZ 1000
application information: CAN have low thermocouple voltage. das liest
sich so wie "naja"
also doch draht widerstände? "Wire wound resistors usually have the
lowest thermocouple voltage"
>http://www.hypres.com/products/voltage-standard/
Das waere interessant wie sind dieses Teil in einem Closed Cycle
Kryostat mit den Vibrationen verhaelt. Wer hat schon eine Helium
Wiederaufbereitungsanlage, oder kann es sich erlauben, es abzublasen.
Anja schrieb:> Erstere beide sind Plastik-Gehause.> Die REF102 ist zwar nicht schlecht zappelt aber deutlich mehr als meine> AD586LQ. REF50x0 gibts nur als SMD und dürfte wegen Bandgap bei weitem> nicht so stabil sein.>> Die LTZ1000 ist nicht das teuerste an der Schaltung. Du vergißt die 5> Stück VHP100 / VHP101 Widerstände im Ölgefüllten hermetisch dichtem> Gehäuse für 40-80 EUR/Stück die die LTZ1000 für den hochpräzisen Betrieb> braucht.> Und den LT1013(A) sollte man auch nicht im billigen Plastik-Gehäuse> nehmen.
Ist doch egal. Der TS will was mächtig cooles zum Posen haben. Ok, was
beheiztes, nicht cooles, egal. Was er nicht haben will sind irgendwelche
quantitativen Ergebnisse. Es soll nur "möglichst stabil" sein. Was
möglicherweise von seinen Möglichkeiten abhängt Dinge möglich zu machen.
Sebastian schrieb:> CAN have low thermocouple voltage. das liest> sich so wie "naja"
Die Aussage bezieht sich auf "precision film resistors".
(also Dünnschicht Metallfilm).
VHP101 sind "precision foil resistors" die Anschlüsse sind aus Kupfer
mit niedriger Thermospannung (0.05 uV/K ist spezifiziert). Wenn auch die
Durchführung in den hermetischen Teil durch KOVAR Hülsen (verdickte
Anschlüsse) ausgeführt sein muß.
Dadurch daß die Pins dichter nebeneinander liegen hat man dann doch noch
einen Vorteil gegenüber PWW-Widerständen. (precision wire wound).
Sebastian schrieb:> Im datenblatt des LTZ steht ziemlich viel mit thermocouple effect etc -> ich denke wenn man die platine gleichmäßig beheizt sollte das keine> rolle mehr spielen, da ja thermocouple nur durch temperaturdifferenz> zustande kommt
Wenn Du eine aufgesägte LTZ1000 anschaust fällt auf daß die
Anschlußdrähte der Referenz unterschiedliche thermische Kopplung (Anzahl
Bond-Drähte) zum beheizten Chip haben und daher unterschiedliche
Temperatur (mehrere Kelvin) haben können. Wenn Du alles richtig machen
willst nimmst Du halt ein Keramik-gefülltes Leiterplattenmaterial mit
guter Wärmeleitfähigkeit.
Ansonsten ist eine externe Heizung bei der LTZ nicht unbedingt
notwendig.
(ggf. auch Schädlich wenn die interne Regelung behindert wird).
Außer für den Spannungsteiler der aus den 7V dann die normgerechten 10V
generiert.
Um die Alterung niedrig zu halten wird man sowieso die Temperatur so
niedrig wie möglich halten. Also 40(-50) Grad Setpoint für die
LTZ1000(A).
Gruß Anja
LTZ1000 rules. Vishays müssen nicht sein, drahtgewickelt tut es auch.
LT1013 ist ein uraltes Teil, da gibt es deutlich besseres. Manche
thermostatisieren das ganze Ding, andere packen es in ein kleines Dewar
Gefäß. Alle selektieren die Referenz unter Spannung bei mindestens 60 °C
über min. 6 Wochen.
@ JAY:
der TS möchte nicht was zum protzen. der TS hat keine Lust 5 mal bei 0
anzufangen, weil die Genauigkeit und Stabilität nicht gegeben war.
Is eher ne frage der bequemlichkeit, nicht des protzens.
es gibt die Referenz aus dem 3458A als ersatzteil 03458-66509 öfters
mal bei ebay. mmhh vielleicht wäre das ein anfang?
Sebastian schrieb:> Spannungsreferenz - genauer als Max6350 oder LT1021??
Wie wärs damit:
scitation.aip.org/content/aip/journal/apl/47/11/10.1063/1.96335
Sebastian schrieb:> es gibt die Referenz aus dem 3458A als ersatzteil 03458-66509 öfters> mal bei ebay. mmhh vielleicht wäre das ein anfang?
Gegenfrage: bei der Selektion der Referenzen gibt es immer einige die
nach der Voralterung die Specs der Meßgerätehersteller nicht einhalten.
Wo landen die eigentlich alle?
Und warum fehlt bei den EBAY-Boards meist das wichtigste Bauteil (die
Kappe die die LTZ1000 auf beiden Seiten der Leiterplatte vor
Luftströmungen schützt).
Im Übrigen sind die HP3458A Boards nicht auf Langzeitstabilität sondern
auf industriellen/militärischen Einsatz getrimmt.
Gruß Anja
Anja schrieb:> Du vergißt den Feuchtigkeitseinfluß (Luftfeuchtigkeit) auf das> Kunststoffgehäuse und die Leiterplatte.
Leicht OT: Von diesem Problem habe ich bisher nur von Dir gehört
(in verschiedenen, auch älteren Threads). Gibt es da auch andere
Quellen? Es ist ja nicht so, das ich Deinen Messungen nicht traue,
aber ich habe mir angewöhnt, bei wichtigen Aussagen im INet mir
immer eine zweite Quelle zu suchen. :-)
Gruss
Harald
Hallo,
LT selbst hat mal 10ppm/25% rH in den "New Product Releases August 12"
für die LT1236AILS spezifiziert.
Einen Auszug habe ich hier angehängt:
Beitrag "Re: +/- 10V stabil mit LTC2400 messen - Eingangsschaltung"
Auf meine Anfrage hin ob der Effekt auf die Leiterplatte zurückzuführen
ist hat man dies bejaht.
Im aktuellen Datenblatt ist plötzlich der Feuchtigkeitseinfluß der LS
verschwunden. (Ist ja auch keine Eigenschaft der Referenz sondern der
Leiterplatte, hat also nix in der Werbebroschüre verloren).
Auf Seite 9 findet sich im kleingedruckten dann der Hinweis:
"However, PC Board material may absorb moisture
and apply mechanical stress to the LT1236LS8. Proper
board materials and layout are essential."
siehe auch:
https://www.youtube.com/watch?v=4W6Bt-Dy1wU
Gruß Anja
Anja schrieb:> Sebastian schrieb:>> es gibt die Referenz aus dem 3458A als ersatzteil 03458-66509 öfters>> mal bei ebay. mmhh vielleicht wäre das ein anfang?>> Gegenfrage: bei der Selektion der Referenzen gibt es immer einige die> nach der Voralterung die Specs der Meßgerätehersteller nicht einhalten.> Wo landen die eigentlich alle?>> Und warum fehlt bei den EBAY-Boards meist das wichtigste Bauteil (die> Kappe die die LTZ1000 auf beiden Seiten der Leiterplatte vor> Luftströmungen schützt).>
Die bekommen einen roten Aufkleber und landen in der Schrottkiste, wo
sie dann Mitarbeiter, die wissen um was es sich handelt oder welche die
alles brauchen können, mitnehmen und für private Zwecke benutzen. Das
wird dann weitervererbt und landet irgendwann bei ebay ;)
"However, PC Board material may absorb moisture
and apply mechanical stress to the LT1236LS8. Proper
board materials and layout are essential."
das verstehe ich so das sich die platine durch die feuchtigkeit
verformen kann und dadurch mechanischen stress ausübt. von direkter
einwirkung von feuchtigkeit auf den chip steht da nichts.
und selbst wenn, die cdip packages sind obsolete...
Epoxydblob drauf machen?
Anja schrieb:> LT selbst hat mal 10ppm/25% rH in den "New Product Releases August 12"> für die LT1236AILS spezifiziert.> ...
Vielen Dank für Deine ausführliche Beschreibung. Ich habe zwar mein
halbes Leben mit Messtechnik verbracht, aber eher mit Längenmessungen.
Dabei sind elektronische Kenntnisse auch recht nützlich, aber selbst
bei Präzisionsmessungen im Nanometerbereich braucht man keine Span-
nungsreferenzen im ppm-Bereich. :-)
Gruss
Harald
Das Problem mit der Feuchtigkeitsaufnahmen trifft die meisten Platinen
(außer Metall / Keramik), aber auch die Plastik-gehäuse wie PDIP. Ein
Epoxi Klecks hilft da auch nur bedingt und macht das ganze langsamer.
Es gibt immer noch ein paar Referenzen im Metallgehäuse. In einem
thermostatisierten Gehäuse sind ggf. auch Typen mit relativ hohem TK
noch akzeptabel.
Die LM399 gibt es auch im Metallgehäuse noch erschwinglich. Die schwäche
ist da eher das relativ hohe Rauschen. Die Langzeit-stabilität ist da
auch nicht unbedingt schlechter als bei der LTZ1000, vor allem wenn da
die Temperatur relativ hoch eingestellt ist.
... wenn ich so recht nachdenke... bei uns in der produktion wird auch
immer mit relativ hoher feuchtigkeit und wechselnder temperatur ein
"aging test" gemacht. ergibt durchaus sinn... Aber trifft das auf ein
beheiztes objekt zu - das quasi wärmer als die umgebung is?
Sebastian schrieb:> das verstehe ich so das sich die platine durch die feuchtigkeit> verformen kann und dadurch mechanischen stress ausübt. von direkter> einwirkung von feuchtigkeit auf den chip steht da nichts.
Da wirst Du wohl noch einige Application Notes lesen müssen.
Lurchi schrieb:> Die LM399 gibt es auch im Metallgehäuse noch erschwinglich. Die schwäche> ist da eher das relativ hohe Rauschen.
Für das Breitbandrauschen hast Du wahrscheinlich recht. (Habe ich noch
nicht gemessen).
Oberhalb von 20 Bits wird fast nur mit integrierenden Wandlern und
langen Integrationszeiten gemessen; da spielt in meinen Augen nur das
1/f Rauschen (0.1-10Hz) eine Rolle. Und das ist beim LM399 typisch in
der Größenordnung wie die meisten anderen integrierten Buried Zener
Referenzen. (ca 0.6 ppm peak-peak/V also ca 4.2uVpp bei 7V). Natürlich
ist die LTZ1000 mit 1.2uVpp typisch noch etwas besser (bei deutlich
höherem Strom durch die Zener-Diode).
Außerdem gibt es auch "Ausreißer" bei der LM399 die man aussortieren
sollte.
Anbei ein Beispiel für eine LM399 (National Semiconductor) mit 1uVpp
also im Bild ca 3.7uVpp.
Gruß Anja
Hier ist ein Foto von der Platine meines 6 1/2 stelligen VXI Multimeters
E1412A von HP/ Agilent.
Wie man sieht wird der LM399 quasi hängend betrieben und so eine VXI
Kiste hat doch, alleine durch den Lüfter, Vibrationen welche die
Ausdehnung bei Luftfeuchte deutlich überschreiten dürften. Die
Aussparungen in der Leiterplatte, sind bei den Widerständen und nicht
bei der Referenz. Was man nicht sieht der LM399 ist nicht eingelötet,
sondern steckt in einer Präzisionsfassung mit Federkontakten. Und auch
die Aufgesetzte Isolierung ist nicht der übliche Schaumüberzug, sondern
fühlt sich eher wie Keramik an und wackelt auch ...
Reden wir hier über Effekte, die bei 6 1/2 Stellen noch nicht relevant
sind oder sind die HP1826-1249-5 Schockresistente Versionen des LM399 ?
Der LM399 ist nicht so empfindlich auf mechanische Spannung, vor allem
wenn die Beinchen etwas länger sind. Kritisch wird die mechanische
Belastung vor allem bei SMD Bauformen. Beim LM399 und anderen
Metallgehäusen hat man eher Probleme mit Thermospannungen an den Pins.
@Sebastian:
Bei beheizten Teilen ist die relative Luft-Feuchtigkeit und damit auch
der Gleichgewichtswert im Kunststoff gering. Solange das Gerät für lange
Zeit an ist, hat man damit auch die Feuchtigkeitsprobleme weitgehend
umgangen. Allerdings kann die Zeitkonstante bis sich die Feuchtigkeit
angeglichen hat relativ lang sein. Damit braucht es dann nach ein paar
Tagen ohne Heizung ggf. erste ein paar Wochen bis sich wieder ein
stabiler Wert einstellt. Das was man als aging sieht kann ggf. auch
einfach trocknen sein, und wäre damit reversibel - wenn auch sehr
langsam.
Lurchi schrieb:> Der LM399 ist nicht so empfindlich auf mechanische Spannung, vor allem> wenn die Beinchen etwas länger sind.
Das gilt prinzipiell auch für andere Metallgehäuse. (z.B. LTZ1000).
Durch die flexiblen Anschlußdrähte im vergleich zum stabilen
Metallgehäuse wird relativ wenig mechanische Spannung auf den Chip
übertragen.
Hans-Georg Lehnard schrieb:> Und auch> die Aufgesetzte Isolierung ist nicht der übliche Schaumüberzug, sondern> fühlt sich eher wie Keramik an und wackelt auch ...
das thermal shield ist "polysulfone" lt. Datenblatt (TI)
Hans-Georg Lehnard schrieb:> Reden wir hier über Effekte, die bei 6 1/2 Stellen noch nicht relevant> sind oder sind die HP1826-1249-5 Schockresistente Versionen des LM399 ?
Feuchtigkeitsempfindlichkeit (Leiterplatte) war auf Keramik +
Plastikgehäuse bezogen bei denen der Lead-Frame direkt Kräfte auf den
Chip ausübt.
Die HP1826-1249 sind nur nach Alterung selektierte Versionen des LM399.
Der LM399 hat andere Probleme: falls Du eine Stabile Referenz hast dann
stell doch mal das E1412A nacheinander auf alle 6 Gehauseseiten und lies
jeweils nach 1 Minute den gemessenen Wert ab.
Aber nicht erschrecken: bei einem Keithley 2000 habe ich je nach
Orientierung des Meßgerätes Unterschiede von bis zu 130 uV bei 5V
Referenz (= 26 ppm). Vergleiche das mal mit der Grundgenauigkeit.
Das Verhalten wird besser wenn man die Beinchen der Referenz gut
thermisch isoliert.
Gruß Anja
Um das Thema nun auf den Punkt zu bringen
1) Besser als die oG Kandidaten wird sehr schwierig und teuer (aber
machbar)
2) Ofen bringt im prinzip nur was, wenn man sicher sein will, das der
getrimmte wert auch immer am ausgang anliegt (temperatur ist ja dann
immer gleich)
3) Wenn man einige designregeln beachtet (siehe Anja und
voltagestandard.com) ist mit den üblichen standards durchaus eine
reproduzierbare genauigkeit zu erreichen
->
Todo: Heizung, Stabile Spannungsversorgung, Platine - kein Lochraster
:-)
Bei der Frage besser als die genannten max6350 bzw. LT1021 kommt es auch
darauf an, welche Parameter gefragt sind:
Der max6350 hat halt ein Kunststoffgehäuse und wohl auch deshalb eher
schlechte Werte bei Langzeitdrift und Hysterese. Dafür ist der Chip wohl
beim TK und Laständerungen recht gut. Es kommt halt darauf an, was man
haben will.
Hinsichtlich Stabilität ist der max6350 vielen Referenzen im
Metallgehäuse unterlegen. Der TK ist wirklich nicht alles, vor allem
wenn die Temperatur nicht so stark schwankt.
Der Ofen ist ein Weg einen sehr kleinen Temperaturkoeffizienten zu
erreichen. Als Nachteil erkauft man sich damit ggf. eine schnellere
Alterung, vor allem wenn die Temperatur relativ hoch stabilisiert wird.
Anja schrieb:> Lurchi schrieb:>> Als Nachteil erkauft man sich damit ggf. eine schnellere>> Alterung, vor allem wenn die Temperatur relativ hoch stabilisiert wird.>> Wenn schon eine intern unbeheizte Referenz:
Oder im einfachsten Fall mittels PTC-Heizer auf einer relativ niedrigen
Temperatur gehalten...
Dante schrieb:> Zumindest das Bild> suggeriert, dass es sich um Originale handelt.
Nö,
das Bild zeigt eindeutig Fakes.
Maxim hat keine Bedruckten Bauteile, sondern Laser-Markings.
Hatten wir hier im Forum schon mal:
Beitrag "Re: Sehr genaue und stabile Referenzspannung"
Gruß Anja
