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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Erfahrung Lasertrimmen, Genauigkeit


Autor: Okton (Gast)
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Hallo,

ich möchte für eine Symmetriestufe (Line-Driver) das Maximale aus dem 
AD797 OP (hinsichtlicher der CMRR) rausholen und würde dazu am liebsten 
die Widerstände lasertrimmen lassen.

Meine Fragen dazu:

1) Wie genau ist Lasertrimmen? Da die Genauigkeit auch von dem bei der 
Trimmung verwendeten Messgerät abhängt, muss es auch eine Toleranz 
geben. ~ 0,001% ?

2) Hat jemand Erfahrungen mit dem Lasertrimme von Schaltungen? Wie läuft 
das ab? Muss ich eine fertige Platine mit speziellen SMD-Widerständen 
bestückt zur Firma schicken? Oder machen die die Bestückung und Trimmung 
in einem Prozess?

3) Wo kann ich das machen lassen? :)

Vielen Dank!!!

lg, okton

Autor: Volker K. (powerfreak)
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Hallo Okton,

Lasertrimmen an sich ist so genau wie Du es bezahlen kannst, Deine 
0,001% sind durchaus machbar, schau doch mal bei 
"http://www.vishay.com/company/press/releases/2004/... 
rein, auch wenn die nur 0,01% als SERIENPRODUKT zeigen. Es gibt noch 
genauere MESSWIDERSTÄNDE.
Jedoch möchte ich die Frage stellen wie lange Deine Schaltung so genau 
bleiben soll, und unter welchen Umweltbedingungen.
Hintergrund:
Meistens sind es Metall(film)widerstände, die per Laser abgeglichen 
werden. Genau diese Metalle haben die unangenehme aber normale 
Eigenschaft zu oxidieren. Um die Schnittkante davor zu schützen wird ein 
Lack oder eine Kunstharzschickt aufgetragen. Aber sowohl Lack, als auch 
Kunstharz verändern sich - altern - mit Zeit und Temperatur.
Für die Schutzschicht bedeutet dies, daß sie für Sauerstoff und sonstige 
"Schadgase" durchlässiger wird, und das Metall dann irgendwann doch 
anfängt sich zu verändern. Durch die Schutzschicht eben nur verzögert.
Und dann ist es bald vor bei mit Deiner hochgenauen Tolerenz.

Es gibt die Möglichkeit z.B. einen hochgenauen Mehrfachwiderstand zu 
verwenden z.B. einen 1206, der auf einem Keramikträger  2 oder 4 
identische Widerstände besitzt. DIESE x Widerstände verhalten sich in 
ihrem Alterungsprofil VIEL ähnlicher, als zwei beliebige andere separate 
Widerstände. Auch Drift und Temperaturgang ist identischer, das heißt 
aber leider nicht identisch.

Zu Deiner Frage 2 und 3:
Es gibt serienmäßig 0,01%ige Widerstände, dort kannst Du Dich bedienen.
Aber auch die sind abgeglichen und haben mit höchster Wahrscheinlichkeit 
das oben beschriebene Problem.
http://www.vishay.com/resistors-discrete/res-tol-less-pt01/

Tip: Versuch Dein Problem mit Mehrfachwiderständen zu lösen, es gibt 
auch Spannungsteiler (Netzwerke) auf einem Chip. Einen Link habe ich 
aber auf die Schnelle nicht gefunden.

Gruß
Volker

Autor: Anja (Gast)
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Okton schrieb:
> Wie genau ist Lasertrimmen?

Die Abgleichgenauigkeit ist in den meisten Fällen nicht das Problem. Das 
Problem ist der Gleichlauf beim Temperaturgang und die Alterung.

Standard Metallfilmwiderstände mit 1% Toleranz haben 100 ppm/K 
Temperaturgang (also nochmal 1,5-2% Drift über den gesamten 
Temperaturbereich). Gute 0,1% Metallfilmwiderstände kommen auf 15 oder 
sogar 10 ppm/K. Bleibt aber immer noch die Alterung die von 1% bis 500 
ppm / Jahr je nach Passivierung gehen kann.

Nur Metallfolien oder spezielle Drahtwiderstände sind noch besser. Die 
Alterung ist da unter 50 oder 25 ppm/Jahr bei vergossenen Typen. Bei 
Ölgefüllten Typen noch darunter. Der Temperaturgang 2ppm/K (Vishay S102) 
oder 0.6 .. 0.2 ppm/K (Vishay Z201).
Wenn es für die Serie sein soll würde ich mir ein auf Gleichlauf 
getrimmtes Metallfolienarray anfertigen lassen.

Gruß Anja

Autor: Okton (Gast)
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Danke Volker und Anja für die sehr aufschlussreichen Infos!

Das mit dem hochgenauen Metallfolienarray/Mehrfachwiderstand hört sich 
sehr viel versprechend an.

lg, okton

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Okton (Gast)

>ich möchte für eine Symmetriestufe (Line-Driver) das Maximale aus dem
>AD797 OP (hinsichtlicher der CMRR) rausholen und würde dazu am liebsten
>die Widerstände lasertrimmen lassen.

>1) Wie genau ist Lasertrimmen? Da die Genauigkeit auch von dem bei der
>Trimmung verwendeten Messgerät abhängt, muss es auch eine Toleranz
>geben. ~ 0,001% ?

Bob Pease würde hier laut lachen. Da will jemand eine eierlegende 
Wollmilchsau bauen.

http://www.national.com/rap/
http://electronicdesign.com/article/analog-and-mix...
http://electronicdesign.com/article/power/what-s-a...


>3) Wo kann ich das machen lassen? :)

Ich vermute mal stark, dass man a) keine 0,001% braucht und b) auch 
nicht das ultimative CMRR.

MfG
Falk

Autor: Zwölf Mal Acht (hacky)
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Die CMMR ist ungenuegend ? Glaub ich eher weniger. worum geht es denn ?

Autor: Andreas K. (derandi)
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Lasertrimmen? Gehts noch??
Das macht man gerne an IC`s bevor man sie ins Package steckt oder bei 
Dickschicht-Schaltungen, aus dem einfachen Grund weil man damit schnell 
und einfach eine große Anzahl dieser Deliquenten ohne einen 
zusätzlichen, mechanischen Trimmer einstellen kann, und nicht, weil es 
so genau ist...

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