DC-Standards und Spannungsreferenzen

[branadic (Gast)]

Für ein Projekt benötigte ich eine halbwegs brauchbare 
Referenzspannungsquelle. Zufällig fand sich etwas im 
"Schätzgen-Schrank", dass trotz seines Alters mehr als ausreichend 
erschien. Die Neugierde trieb mich dazu unter das Gehäuse des in 1976 
gebauten Gerätes zu schauen. Anbei einige Inspirationen.
Zudem habe ich mal eine Rauschmessung an den vier Ausgängen (Einstellung 
1,0000mV) vorgenommen. Trotz der Schirmmaßnahmen am Trafo kommt doch 
noch einiges vom Netzbrumm durch.
Hat jemand ähnliche Geräte im Einsatz? Vielleicht auch ein modernes 
Eigenbauprojekt mit DAC?

branadic

[MaWin (Gast)]

Wie wäre es, trotz der 3 Wicklungen, der Trafo samt Gleichrichter und 
Siebelkos in ein Steckernetzteil auszulagern, und damit vor allem 
Schalter und Glimmlampe aus dem Gerät zu entfernen ?

[branadic (Gast)]

Mir geht es nicht darum Hand an dem Gerät anzulegen, ich wollt nur 
wissen wo seine Grenzen liegen.
Anders als es die Frontplatte suggeriert wird im Gerät nicht verstärkt, 
sondern heruntergeteilt. War irgendwie auch klar, aber um sicher zu sein 
habe ich nachgeschaut. Wäre tatsächlich verstärkt worden, so wäre die 
Spannungsversorgung noch viel interessanter gewesen, denn so wird der 
Netzbrumm einfach mit herunterskaliert.
Der Aufbau ist dennoch recht überschaubar. Bei der thermischen 
Stabilisierung der Referenz hat man auch nicht viel Aufwand getrieben. 
Wäre interessant ein zeitgemäßes Gerät von innen zu sehen.

branadic

[Marek N. (Gast)]

Hi,

danke für die interessanten Ansichten!
Welche Referenz wird denn verwendet? Sind die vielen schwarzen "Tonnen" 
die präzisions-Widerstände?
Also das mit 100 nV als kleinsten Auflösungsschritt glaube ich nicht, 
denn da schlägt schon die Thermospannung an den Buchsen zu.
Interessant finde ich auch den Schalter-Decoder mittels Dioden-Logik.

Beste Grüße, Marek

[Eddy C. (chrisi)]

Ja, hier steht auch sowas herum, Baujahr scheint '82 zu sein. Ich habe 
es auch mal aufgeschraubt und abfotographiert. Das Gerät ist wahlweise 
mit Batterie zu betreiben, das Netzteil ist komplett geschirmt.

[branadic (Gast)]

Marek N. schrieb:
> Welche Referenz wird denn verwendet?

Siehe Bild7-1

Marek N. schrieb:
> Sind die vielen schwarzen "Tonnen"
> die präzisions-Widerstände?

Genauso sieht das aus und zwar ist auf allen auch das Logo des 
Geräteherstellers selbst aufgerdruckt.

Marek N. schrieb:
> Also das mit 100 nV als kleinsten Auflösungsschritt glaube ich nicht,
> denn da schlägt schon die Thermospannung an den Buchsen zu.

Das Datenblatt zum Gerät (kann ich nachreichen) wirbt damit, dass die 
Buchsen ebenfalls in Kupfer ausgeführt sind, um die Thermospannungen 
möglichst gering zu halten.

branadic

[branadic (Gast)]

Eddy Current schrieb:
> Ja, hier steht auch sowas herum, Baujahr scheint '82 zu sein.

Schau an, etwas von den Inselaffen. Dank dir für die Bilder.

branadic

[Kai K. (klaas)]

>Anbei einige Inspirationen.

Der Brumm ist natürlich schon sehr groß. Wäre das jetzt 100Hz und deren 
Harmonische, dann wäre das ein klassischer Fall für eine Elko-Kur, also 
ein Austausch aller (vertrockneter) Elkos. Aber bei 50Hz ist da 
natürlich der Trafo schuld. Oder gibt es hier vielleicht 
Einweggleichrichtung?

So fett wie der Abschirmbecher aussieht, ist das wohl nicht MU-Metall 
o.ä., sondern eher Stahlblech. So nahe am Trafo wäre MU-Metall aber 
natürlich sowieso wohl in der Sättigung und damit wirkungslos.

Eine weitere Schwachstelle ist, daß der Abschirmbecher nur aufgesetzt 
ist. Da bildet sich zwangsläufig ein "Luftspalt", der die Effektivität 
der Schirmung deutlich herabsetzt.

Dann fällt auf, daß der Trafo mit der Vorzugsrichtung des Magnetfelds 
genau auf Kabel und von ihnen aufgespannte Stromschleifen zielt.

Den Trafo hätte man eigentlich in einem abgegrenzten Gehäusebereich 
hinter der Rückwand anordnen müssen. Dann hättte man zwei getrennte 
magnetische Kreise gehabt, die eigentliche Elektronik und die 
Trafosektion, beide umschlossen mit einer eigenen, allseitig 
geschlossenen Stahlblechkonstruktion. Das bringt, wenn man es richtig 
macht über 20dB Schirmdämpfung bei 50Hz, plus den Vorteil des größeren 
Abstands des Trafos zur Elektronik und der geschickteren Orientierung 
des Streufelds.

Den Abschirmbecher des Trafos könnte man weiterhin nutzen. Ein paar 
Lagen MU-Metall um den Abschirmbecher gewickelt, kann die Schirmung 
weiter verbessern. Mit einer allseitig geschlossenen MU-Metall-Kapselung 
könnte man unter optimalen Bedingungen (nicht zu starke Felder, sonst 
droht Sättigung!) bis zu 60dB Schirmungsdämpfung bei 50Hz erzielen. Mit 
ein paar Lagen notdürftig darübergewickelt sind es natürlich deutlich 
weniger. Aber heute würde man sowieso einen Ringkerntrafo nehmen...

[branadic (Gast)]

Kai Klaas schrieb:
> Oder gibt es hier vielleicht
> Einweggleichrichtung?

Siehe Bild10, alles Zweiweggleichrichtung.

Kai Klaas schrieb:
> So fett wie der Abschirmbecher aussieht, ist das wohl nicht MU-Metall
> o.ä., sondern eher Stahlblech.

Ich kann dir nicht sagen woraus der Becher tatsächlich ist.

Kai Klaas schrieb:
> Den Trafo hätte man eigentlich in einem abgegrenzten Gehäusebereich
> hinter der Rückwand anordnen müssen.

Müssen nicht, aber sollen, da stimme ich dir zu.

Kai Klaas schrieb:
> Den Abschirmbecher des Trafos könnte man weiterhin nutzen. Ein paar
> Lagen MU-Metall um den Abschirmbecher gewickelt, kann die Schirmung
> weiter verbessern.

Wie ich schon sagte, ich werde an dem Teil keine Hand anlegen, es gehört 
nicht mir.

branadic

[OPV Opa (Gast)]

branadic schrieb:
> branadic (Gast)

Da hast Du aber richtig Pech.
Da werkelt ja ein 741 drin, das kann nicht gehen. ÜBERHAUPT NICHT!
Lies mal hier die Meinungen der Spezis zu diesem IC.

[branadic (Gast)]

OPV Opa schrieb:
> Da werkelt ja ein 741 drin, das kann nicht gehen. ÜBERHAUPT NICHT!
> Lies mal hier die Meinungen der Spezis zu diesem IC.

Heutzutage würde man den auch mit Sicherheit nicht mehr verwenden, aber 
wie gesagt, die Kiste ist von 1976 ;)

branadic

[Kai K. (klaas)]

>Da werkelt ja ein 741 drin, das kann nicht gehen. ÜBERHAUPT NICHT!

Wieso? Wir wissen ja nicht, wo er genau eingesetzt wird.

Der 741 ist auch nur ein OPamp und war in den 70igern ein begehrtes 
Arbeitspferd. Damals hat man ganze Schaltungen mit dem 741 und dem 3140 
aufgebaut.

>Heutzutage würde man den auch mit Sicherheit nicht mehr verwenden, aber
>wie gesagt, die Kiste ist von 1976 ;)

So schlimm ist der doch garnicht. Heute wird ja schließlich auch immer 
noch der LM358 und LM324 eingesetzt. So viel besser sind die auch 
nicht...

[OPV Opa (Gast)]

Hallo,

genial wäre ja wenn Du Unterlagen zu diesem Gerät hättest,
so wie es aussieht ist es ja nicht sonderlich aufwändig sowas
mal nachzubauen. Man wird sicher nicht an so genaue Widerstände
preiswert rankommen, aber zur Not ließen sich ja 0,1% Typen
passend ausmessen.
Also, hast Du da was?

[branadic (Gast)]

OPV Opa schrieb:
> genial wäre ja wenn Du Unterlagen zu diesem Gerät hättest

Ich habe nicht die Unterlagen die du dir erhofft (Schaltplan o.ä.).

branadic

[Harald W. (wilhelms)]

MaWin schrieb:
> Wie wäre es, trotz der 3 Wicklungen, der Trafo samt Gleichrichter und
> Siebelkos in ein Steckernetzteil auszulagern, und damit vor allem
> Schalter und Glimmlampe aus dem Gerät zu entfernen ?

So etwas war 1976 noch völlig unüblich.
Gruss
Harald

[Anja (Gast)]

branadic schrieb:
> Anbei einige Inspirationen.

Schönes Gerät. Da wird man richtig neidisch.

branadic schrieb:
> Bei der thermischen
> Stabilisierung der Referenz hat man auch nicht viel Aufwand getrieben.

Ich vermute mal eine 1N821 .. 1N829A als Referenz.
Der "Trick" hierbei ist den Zener-Strom auf einen Wert einzustellen bei 
dem die Spannung über einen größeren Temperaturbereich konstant bleibt.

OPV Opa schrieb:
> Da werkelt ja ein 741 drin,
Der Präzisionszweig geht mit sicherheit über den OP05 von PMI.
Der 741 ist entweder für die Temperaturstabilisierung oder für die 
Einstellung des Zener-Stromes.



OPV Opa schrieb:
> aber zur Not ließen sich ja 0,1% Typen
> passend ausmessen.
Du glaubst doch nicht etwa daß normale Metallfilm-Widerstände auch nur 
annähernd in Langzeitkonstanz und Temperaturdrift an die Burster 
Präzisionsdrahtwiderstände herankommen.
Wenn Du normale Widerstände nach dem Ausmessen einlötest sind die schon 
wieder stark gedriftet.

branadic schrieb:
> Ich habe nicht die Unterlagen die du dir erhofft (Schaltplan o.ä.).
Der Schaltungsbereich um die Z-Diode (+OP05 +uA741) wäre schon sehr 
interessant.

branadic schrieb:
> Hat jemand ähnliche Geräte im Einsatz? Vielleicht auch ein modernes
> Eigenbauprojekt mit DAC?

Ich habe das hier mal aufgebaut (mit kleinen Abwandlungen).
http://www.edn.com/design/other/4326640/DC-accurate-32-bit-DAC-achieves-32-bit-resolution
http://www.edn.com/file/14856-Figure_1.pdf

Man muß jedoch für optimale Linearität (1-2ppm) noch einiges an R7 
feintrimmen. Mit den 5 Ohm liege ich bei 65uV Linearitätsabweichung.
Und das "Rauschen" ist relativ hoch. Ich habe ca. 20uVpp 0.1-10Hz 
Rauschen das hauptsächlich als Regelschwingung vom Integrator her kommt. 
(bei mir mit 100Hz PWM-Frequenz).
Allerdings rauschen auch manche professionelle Kalibratoren (Fluke 
5520A) ziemlich stark (100uVpp im 30V-Bereich).

Gruß Anja

[gk (Gast)]

branadic schrieb:
> Für ein Projekt benötigte ich eine halbwegs brauchbare
> Referenzspannungsquelle.

Das Layout und der Aufbau sieht auch eher unspektakulär aus und würde 
hier glatt durchfallen. Auch sehe ich keinen einzigen 100nF, noch nicht 
mal an den Logik-IC's (und die gabs damals schon).
Die verbauten Roederstein Elkos sind vermutlich gar nicht so schlecht. 
Für eine Reparatur hatte ich mal einen zig-Jahre alten gegen einen neuen 
LOW-ESR ausgemessen und der war sogar besser.
Wenn die Elkos allerdings schon gealtert und ausgetrocknet sind, ist das 
obige Messergebnis natürlich zu hinterfragen. Der rechte Elko auf Bild 
10-1 könnte einen Riß im Gehäuse haben.

gk

[Andrew T. (marsufant)]

Falls es von Interesse ist:

- der 741 ist wie von Anja richtig vermutet nur für die Einstellung des 
Z-Dioden Stromes. Somit ein 741 hier völlig ausreichend für ein Gerät 
der Genauigkeitsklasse.

Für den Präzisionsteil:
Statt des OP-05 wurde von der Firma Burster in diesen Quellen auch gerne 
der 725 verbaut.
Da war halt damals das was zu dem Preis machbar war.
dieser Op 05 macht aus den (Bild /-1) einzeln ausgemessenen 6,... V 
(siehe gelbne Aufkleber) der Typischerweise verwendeteten 1N817A 
Referenzdiode die 10V

Die Dioden-Logik und die 7404 dienen lediglich zur Schalter ABFRAGE (von 
deren 2. Schaltkontaktebene) , da man (Option die man zukaufen mußte) 
damit die Einstellung der Frontschalter über eine (proprieätere) 
Schnittstellle an der Geräterückseite ausgeben kann und Verarbeiten 
konnte. Zu den Herstellungszeiten dieses Gerätes war "BCD-Output 
parallel" noch eine gängiges Mittel. Deshalb sind an den 7404 keinerlei 
"Entkoppel-Kondensatoren", da dort nie schnelle Flanken auftreten.
Man braucht dort schlicht die C's nicht.

Schaltplan: sollte eigentlich nun klar sein wie "schlicht" der von der 
Ausführung ist.

[branadic (Gast)]

Anja schrieb:
> Der Schaltungsbereich um die Z-Diode (+OP05 +uA741) wäre schon sehr
> interessant.

Da würde im Zweifelsfall nur Zurückentwickeln helfen und das hatte ich 
eigentlich nicht vor. Anbei mal noch das Datenblatt zum Gerät.

gk schrieb:
> Der rechte Elko auf Bild
> 10-1 könnte einen Riß im Gehäuse haben.

Hat er nicht, dass sieht nur so aus.

branadic

[Kai K. (klaas)]

>Schönes Gerät. Da wird man richtig neidisch.

Das mit dem Trafo und dem Restbrumm finde ich nicht so toll. Aber das 
direkte Anlöten des Trafos auf der Platine spart natürlich Kosten.

>Ich vermute mal eine 1N821 .. 1N829A als Referenz.
>Der "Trick" hierbei ist den Zener-Strom auf einen Wert einzustellen bei
>dem die Spannung über einen größeren Temperaturbereich konstant bleibt.

Letztlich wird wohl das Prinzip im Anhang verwendet. Hier ist der 
einzuhaltende Strom exakt 2mA.

>Der Präzisionszweig geht mit sicherheit über den OP05 von PMI.

Auf jeden. Man sieht zwei Metallfilmwiderstände und zwei Cermet-Trimmer 
(blau und grau) neben dem OP05. Mit dem grauen wird wohl die 
Referenzspannung exakt abgelichen. Je kleiner der Trimmer im Verhältnis 
zu den Festwiderständen gewählt wird, um so geringer macht sich sein 
Temperaturgang bemerkbar. Viel abzugleichen gibt es ja eh nicht, wenn 
die Z-Diode 5% Abweichung hat. Wurde vorselektiert, dann noch weniger.

Mit dem blauen Cermet-Trimmer wird vielleicht die Offsetspannung des 
OP05 abgeglichen. Da ist ja ein OP05-C-Typ eingesetzt. (Abgeglichene 
Offsetspannung füht oft zu besonders niedrigem Tempgang.)

>Der 741 ist entweder für die Temperaturstabilisierung oder für die
>Einstellung des Zener-Stromes.

Die 1N4579A braucht hier nur 2mA. Bei 15V Versorgungsspannung müßte der 
OP05 nur 10mW umsetzen. Da erhitzt sich der Die nur um 1,5K zusätzlich. 
Aber vielleicht ist da eine andere Z-Diode, die viel mehr Strom will?

Witzig sind die zwei dicken Kupferbleche oben und unten über der 
Referenzspannungsschaltung mit dem eingeklemmten Schaumstoff dazwischen. 
Das soll wohl thermalisieren und Konvektionströmungen unterdrücken, also 
Thermospannungen verringern.

Der Aufkleber "6,217" dient wohl der Kontrolle der Langzeitdrift: Die 
Schaltung hat wohl im Temperaturschrank einen Burn-In durchlaufen. Und 
am Ende kontrolliert man die Z-Spannung mit dem Anfangswert. 
Unterscheiden die sich zu sehr, wird die Z-Diode durch ein anderes 
Exemplar ersetzt und der Burn-In geht von vorne los.

>Deshalb sind an den 7404 keinerlei "Entkoppel-Kondensatoren", da dort
>nie schnelle Flanken auftreten. Man braucht dort schlicht die C's nicht.

Genau. Außerdem war TTL von Hause schon immer sehr anspruchslos. 
Gatter-Chips hat man praktisch nie individuell entkoppelt, sondern nur 
Zähler, Oszillatoren, etc.

[branadic (Gast)]

Anja schrieb:
> Ich habe das hier mal aufgebaut (mit kleinen Abwandlungen).
> http://www.edn.com/design/other/4326640/DC-accurat...
> http://www.edn.com/file/14856-Figure_1.pdf

Hallo Anja,

konntest du dir angegebenen Kenndaten verifizieren? Abwandlungen welcher 
Natur? Magst du davon vielleicht etwas detailierter berichten?

branadic

[Anja (Gast)]

branadic schrieb:
> Abwandlungen welcher
> Natur?

MAX6250A anstelle AD586L
R2,R3 = 49,9 Ohm; R6 = 0 0hm (dadurch ca 2 Bits Überlappung)
R7 auf optimale Linearität abgeglichen (bei mir ca 7,2 Ohm)
Integrator auf 100 Hz dimensioniert: also C1 = 100nF, R1 = 100k.
Das ganze dann mit 100 Hz PWM betrieben.

Die Werte im Artikel sind (zumindest bei mir) leicht optimistisch (ca 
Faktor 10). z.B. wurde die Charge Injection komplett unter den Teppich 
gekehrt.

Auf der anderen Seite kann es natürlich sein daß ich zu schlechte 
Kondensatoren verwendet habe (nur Polypropylen statt vielleicht Teflon).

Die Formel für die Ausgangsspannung ist auch falsch angegeben:
Ich kann mir beim besten Willen nicht vorstellen wie sich am 
"Mittelabgriff" eines Spannungsteilers plötzlich Spannungen addieren. 
Halbe Spannung erreicht man nicht wie angegeben mit dem Digitalwert 
0x80000000 sondern mit 0x80008000.

Ansonsten eine trickreiche Schaltung. Die gewünschte Spannung wird 
gegenüber einem Tiefpaß relativ schnell eingestellt.

Gruß Anja

[hahaha (Gast)]

branadic schrieb:
> Trotz der Schirmmaßnahmen am Trafo kommt doch
> noch einiges vom Netzbrumm durch.

Vielleicht einfach mal die Elkos tauschen, die sind bestimmt
ausgetrocknet und damit hochohmig.....

Das mache ich prinzipiell bei so alten Geräten.

[Lukas K. (carrotindustries)]

Ich hätte da auch noch was zu bieten: Siemens D2300 Spannungskalibrator. 
Ich bekam den vor einiger Zeit defekt. Ein Kondensator im Netzteil hatte 
einen Kurzschluss und zwei Relais waren festgepappt. Drin war noch eine 
Zusatzplatine für den 100V und 1000V Bereich. Diese hat, wenn sie 
eingebaut war, auch die übrigen Bereiche unbrauchbar gemacht...
Jede Stelle besteht aus 4 Widerständen (BCD) und 4 Relais.
Die Referenz ist - ganz klassisch - eine LM399. Einige der runden 
Blechbüchsen darum scheinen TC901 autozero-Opamps zu sein.
Die Datecodes auf den ICs liegen zwischen '77 und '79, damit sollte das 
Gerät etwa Anfang der 80er gebaut worden sein.
Die Vertikalen Platinen rechts im Gerät bilden die Steuerung (Siemens 
8085 mit dem damals üblichen Krams dazu); keine Ahnung ob die für den 
normalen Betrieb wichtig sind, oder nur für die Fernsteuerung mittels 
IEC 66.22/GPIB notwendig sind.
Weiß wer, ob das Gerät 'original Siemens' ist, oder mal wieder ein 
umgelabeltes Gerät eines anderen Herstellers ist? Die Siemens-CPU würde 
für ersteres sprechen. Hat wer zu dem Kalibrator Unterlagen, sei es auch 
nur ein Katalog von damals?
Die eingestellten Werte stimmen auf recht viele Stellen mit dem PREMA 
5000 (mit abgelaufener Kalibrierung) überein.

Rauschspektren kann ich euch leider nicht liefern. Ich hab den Ripple 
mal mit dem 7A22 von 0.1Hz bis 100Hz/1kHz gemessen.

[Anja (Gast)]

Lukas K. schrieb:
> Weiß wer, ob das Gerät 'original Siemens' ist, oder mal wieder ein
> umgelabeltes Gerät eines anderen Herstellers ist?

Also die vielen Siemens Tantals (Metallbecher) und die blauen 
Sibatit-Kondensatoren sprechen für original Siemens.

Gruß Anja

[Anja (Gast)]

Lukas K. schrieb:
> Hat wer zu dem Kalibrator Unterlagen, sei es auch
> nur ein Katalog von damals?

http://www.rainer-foertig.de/unterlagen/Siemens%2001_2010.htm

Gruß Anja

[Andrew T. (marsufant)]

Lukas K. schrieb:
> Die Vertikalen Platinen rechts im Gerät bilden die Steuerung (Siemens
>
> 8085 mit dem damals üblichen Krams dazu); keine Ahnung ob die für den
>
> normalen Betrieb wichtig sind, oder nur für die Fernsteuerung mittels
>
> IEC 66.22/GPIB notwendig sind.

Ist für die Fernsteuerung über IEC625 Bus.


>
> Weiß wer, ob das Gerät 'original Siemens' ist, oder mal wieder ein
>
> umgelabeltes Gerät eines anderen Herstellers ist?

dieser Kalibrator:

Ist kein reines Siemens Gerät, auch wenn etliche Teile von Siemens 
reingebaut sind.
Rifa Elkos und TI TTL ICs sowie die Amphenol Relais sagen das deutlich.


Es wurde in den 70ern bei einer externen Firma gefertigt, auch Siemens 
kannte damals schon "outsourcing" .-)

[Henrik V. (henrik_v)]

Moin,

habe mal ein paar Bilder von div Herzstücken gemacht.
HP 3456(?), Fluke?? und Fluke 8502

Gruß Henrik

[branadic (Gast)]

Mir ist heute ein weiterer DC-Standard in die Hände gefallen, DIGISTANT 
DC-Standard Typ 6401. Scheinbar handelt es sich um einen Nachfolger des 
Typ 3401 der Mikromat-Reihe. Also gleich mal geschnappt und 
aufgeschraubt um zu sehen, was sich geändert hat. Offensichtlich nur die 
Beschriftung auf der Frontplatte die eine neue Gerätereihe suggerieren 
soll?
Jedenfalls war das auch Anlass den Mikromat Typ 3401 noch einmal zu 
öffnen und nach der Referenz zu schauen. In beiden Fällen handelt es 
sich um eine 1N827. Damit sind auch die Spekulationen um die Referenz 
beseitigt.
In den nächsten Tagen wird es auch noch ein Teardown eines DIGISTANT 
Präz.-Stromgeber 1µA-100mA geben, der sich auch noch gefunden hat. Ein 
erster Blick hat offenbart, dass auch dort eine 1N827 drin arbeitet, 
allerdings ohne "thermische Kapselung" und stattdessen blank auf der 
Leiterplatte.
Die Firma Burster Präzisionsmeßtechnik (noch immer mit "ß") hat mir 
freundlicherweise die Datenblätter zu allen Geräten zukommen lassen 
können.

Übrigens gibt es von denen auch Widerstände:

http://burster.de/de/products/kalibriergeraete.html?Normal-%20und%20Pr%C3%A4zisionswiderst%C3%A4nde/Normal-%20und%20Pr%C3%A4zisionswiderst%C3%A4nde/1140%201150%201160%201178/288

[Anja (Gast)]

branadic schrieb:
> In beiden Fällen handelt es
> sich um eine 1N827. Damit sind auch die Spekulationen um die Referenz
> beseitigt.

Hallo branadic,

mich würde ja das 0.1 - 10 Hz Rauschen der 1N827 interessieren.
Eine normale Buried Zener mit ca 1-2mA betrieben hat so um 0.6ppm-p-p/V.
Bei 6.2V wären das ca 4uVpp.

Die 1N82x werden mit 7.5mA betrieben müßten also nochmal mindestens 
Faktor 2 niedrigeres Rauschen haben.

An meinen kürzlich erworbenen Dioden (Restbestände + Neuware) 1N829A 
messe ich je nach Hersteller Werte von 2-3uVpp (Motorola) bis 22uVpp 
(ST).


Gruß Anja

[branadic (Gast)]

Anja schrieb:
> mich würde ja das 0.1 - 10 Hz Rauschen der 1N827 interessieren.

Dazu fehlen mir zum Einen im Moment die nötigen Messmittel wie du weißt, 
zum Anderen kommt es sicherlich gar nicht gut wenn ich die Diode 
auslöte, in eine Messschaltung setze, vermesse und anschließend wieder 
zurück in ihre Schaltung setze. Aber das brauche ich dir mit Nichten 
erzählen, du kennst dich da viel besser aus.
Aber ist denn ein so viel anderes Rauschen an der 1N827 zu erwarten? 
Laut Datenblatt ist die 1N829A ja beim TC um Faktor 2 besser gegenüber 
der 1N827 und die 1N829A hat eine 1/3 geringere dynamische Impedanz. 
Daher würde ich mutmaßen das die 1N829A vom Rauschen her etwas besser 
ist als die 1N827.

[Anja (Gast)]

branadic schrieb:
> Aber das brauche ich dir mit Nichten
> erzählen, du kennst dich da viel besser aus.

Ich hätte jetzt der Einfachheit halber mit je einer einfachen "Kleps" 
Klemme möglichst tief unten an der Leiterplatte rechts und links 
abgegriffen. Möglichst weit weg vom Bauteilkörper und mit möglichst 
gleicher (Leiterplatten-)Temperatur.
Vielleicht noch mit einem Wattebäuschen abdecken damit kein Luftzug an 
die Kontaktstellen kommt.
An einem so heiligen Teil rumlöten geht natürlich gar nicht.

branadic schrieb:
> Aber ist denn ein so viel anderes Rauschen an der 1N827 zu erwarten?

Ist nur eine "Verschwörungstheorie" daß die ganz alten Bauteile hier 
erheblich besser abschneiden. Und das was man jetzt noch als "Nachbau" 
kaufen kann eben viel stärker rauscht.

branadic schrieb:
> Laut Datenblatt ist die 1N829A ja beim TC um Faktor 2 besser gegenüber
> der 1N827 und die 1N829A hat eine 1/3 geringere dynamische Impedanz.

Das gilt nur für den "Nennprüfstrom" von 7.5mA.
Die 1N827 ist im Prinzip der gleiche Chip.
Der TC ist stromabhängig und über den herausgemessenen "Zero TC current" 
auf nahezu "0 ppm" abgleichbar.

Gruß Anja

[Holm T. (Gast)]

Ich habe hier einen ROTEK AC/DC Wide Band Precision Calibrator Modell 
600.
(http://www.rotek.com/dismodel600.html)

Es würde mich freuen wenn ich irgendwelche Unterlagen dazu bekommen 
könnte, die Fa. Rotek ist völlig taub auf diesem Ohr...

Gruß,

Holm

[branadic (Gast)]

Auch wenn dir das wenig hilft, Fa. Bruster war diesbezüglich deutlich 
entgegenkommender und hat mir heute weitere Unterlagen zukommen lassen, 
die auch eine Abgleichvorschrift für die DC-Standards enthalten. Die 
werde ich die Tage mal durchführen.
Ebenfalls enthalten ist der Schaltplan rund um die 1N827 und dem OP05.

[branadic (Gast)]

Heute, wie angekündigt, mal den Typ6424 genauer unter die Lupe genommen. 
Anbei einige Bilder vom inneren Aufbau. Die Zenerdiode liegt in diesem 
Aufbau offen auf der Leiterplatte, dafür sind Trafo und Schaltung in 
getrennten Gehäusen untergebracht. Es sind hier 741 in Metal Cans 
verbaut worden. Der LH0042CH trägt ein altes National Semiconductor 
Logo.

[branadic (Gast)]

Kai K. schrieb:
> Letztlich wird wohl das Prinzip im Anhang verwendet. Hier ist der
> einzuhaltende Strom exakt 2mA.

Hier ist die noch ausstehende Antwort wie die Referenz beschaltet ist.

[Andrew T. (marsufant)]

Anja schrieb:
> mich würde ja das 0.1 - 10 Hz Rauschen der 1N827 interessieren.
> Eine normale Buried Zener mit ca 1-2mA betrieben hat so um 0.6ppm-p-p/V.
> Bei 6.2V wären das ca 4uVpp.
>
> Die 1N82x werden mit 7.5mA betrieben müßten also nochmal mindestens
> Faktor 2 niedrigeres Rauschen haben.
>
> An meinen kürzlich erworbenen Dioden (Restbestände + Neuware) 1N829A
> messe ich je nach Hersteller Werte von 2-3uVpp (Motorola) bis 22uVpp
> (ST).

Da ich noch ein paar 1N817 habe, und der Meßaufbau 0.1..10Hz (nach den 
Appnotes von Jim Williams) hier gerade frei verfügbar war:
2,3 uVpp bis 2,9 uVpp  (zzgl. einer Meßtoleranz von 8%) bei 9 
durchgemessenen 1N827 (Motorola, ca. 1980 gefertigt).

Es würde  also mit Anja's Erwartungen  übereinstimmen.

Von ST habe ich bisher keine 1N82x vorrätig.

hth.

[Wilhelm S. (wilhelmdk4tj)]

Hallo zusammen.

Den Thread verfolge ich schon eine ganze Zeit.
Messtechnik interessiert mich.

Frage:
Ich habe noch etliche 1N936 in meiner Schatulle.
Hersteller unbekannt.
TC 0.005% bei 7.5mA laut Siemens Datenbuch von 1978.

Kann man da noch etwas sinnvolles (messtechnisches) mit
machen oder besser ab in die Tonne?


73
Wilhelm

[Anja (Gast)]

Hallo,

mit entsprechend Zeitaufwand für Selektion, Voralterung und herausmessen 
des individuellen "zero T.C. current" lassen sich schon 
Spannungsstandards in der Größenordnung ppm Stabilität herstellen.

Mit einer LM399 oder einer temperierten AD587UQ (jeweils vorgealtert) 
kann man ähnliche Ergebnisse mit weniger Aufwand erzielen.

Also für "volt-nuts" zu schade zum wegwerfen. Aber eine Serienlösung 
würde ich heutzutage anders aufbauen.

Gruß Anja

[Wilhelm S. (wilhelmdk4tj)]

Hallo Anja,

vielen Dank für deine Antwort.

Eine Serienlösung strebe ich als Amateur wohl kaum an.
Es interessiert mich einfach, was auf diesem Wege zu
erreichen ist.
Ich habe schon mal mit dem Selektieren begonnen. Einige
habe ich gefunden, bei denen die Spannung bei ziemlich genau
bei 9,0... Volt liegt. Die sind jetzt beim Altern.
Wie lange..., dauernd..., intermittierend?
Die Mimik ist auf einem Steckbrett aufgebaut. Man braucht
sie nur anzuschauen, geschweige denn anzublasen, schon
wandern die Zahlen. Ich betreibe die Dioden mit den laut
Datenblatt 7.5mA. Das soll ja der richtige Wert bzgl.
TC = 0 sein. Wahrscheinlich habe ich es noch nicht
richtig verstanden.
Ich messe u.a. mit einem Schlumberger 7150.
Dieses Gerät hat keinen Kalibrierstempel mehr, aber ich
gehe mal davon aus, dass es seine Arbeit ordentlich macht.

Wie geht es dann weiter?
Einen OP als nicht invertierenden Verstärker? Welchen?
Der OP wird ja mit seinem Offset und dem dazugehörigen TC
auch Fehler einbringen.
Ist die Schaltung weiter oben von Kai Klaas mit
dem OP77 sinnvoll? Ich denke, je mehr Aussenbeschaltung
vorhanden ist, um so mehr Temperaturdrift fängt
man sich ein.

Für ein paar Tipps oder Links wäre ich dir dankbar.


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Wilhelm

[Anja (Gast)]

Wilhelm S. schrieb:
> Das soll ja der richtige Wert bzgl.
> TC = 0 sein. Wahrscheinlich habe ich es noch nicht
> richtig verstanden.

Genau: bei 7.5mA wird ein T.C. von +/- 50ppm/K garantiert.
Wenn Du es besser willst mußt Du den Wert noch variieren. (irgendwo 
zwischen ca. 4-11 mA)

Wilhelm S. schrieb:
> Ich habe schon mal mit dem Selektieren begonnen. Einige
> habe ich gefunden, bei denen die Spannung bei ziemlich genau
> bei 9,0... Volt liegt.

Selektiert wird nach Rauschen Hysterese und Alterung.
Die Spannung hat keine Bedeutung. (Die wird dann später 
herauskalibriert).

Bei den volt-nuts hat mal jemand was dazu geschrieben:
z.B. hier:
https://www.febo.com/pipermail/volt-nuts/2013-January/002372.html

Gruß Anja

[Wilhelm S. (wilhelmdk4tj)]

Hallo Anja,

vielen Dank für die Tipps.
Da werde ich mich wohl erstmal selbst schlau machen müssen.
Mit solch einem Thema habe ich mich noch nie beschäftigt.
Ich bin nur über den Thread von Branadic gestolpert,
ich wollte ihn nicht kapern.

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Wilhelm


PS:
Messtechnik, besonders HF, interessiert mich immer.