LTZ1000 Eagle Footprint

Gast #4001324
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Hallo,

für einen Versuchsaufbau möchte ich ein kleines Board mit EAGLE für eine 
LTZ1000CH erstellen.

Leider habe ich bisher keine Library für diese Referenz gefunden. Kennt 
jemand eine Quelle für einen EAGLE Footprint?

Mit von mir selbst erstellten Footprints habe ich bisher nicht die 
besten Erfahrungen gemacht :)

Vielen Dank und viele Grüße
Philipp
Gast #4001771
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Hallo Philipp,

den Footprint kannst du dir aus bestehenden Eagle-Bibliotheken heraus 
kopieren, in einer der Bibliotheken findet sich das TO99-Gehäuse. Hab 
das seinerzeit auch gemacht, komme nur momentan nicht an die Bibliothek 
heran, ansonsten hätte ich sie dir zur Verfügung gestellt.

http://www.eevblog.com/forum/projects/ultra-precision-reference-ltz1000/msg449750/#msg449750

branadic
Gast #4003702
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Hallo,

Behemoth schrieb:
> wo kann man den LTZ1000 bitte zu einem vernünftigen Preis kaufen? SOS

Hast Du die passenden Widerstände (14 Wochen Lieferzeit) denn schon?

Ansonsten: Derzeit liefert DigiKey bereits ab 1 Stück. Zwar nicht ab 
Lager aber immerhin, und bei >=2 Stück sogar ohne Versandkosten.

Philipp schrieb:
> Am Ende will ich erst mal nur wissen ob ich mit meinem LTZ1000 Aufbau
> für einige Stunden stabiler sein werde als mit einem LM399 Aufbau.

Eine frisch aufgebaute LTZ1000 gegen eine vorgealterte LM399?
Die LTZ1000 rauscht zwar weniger, Du brauchst aber auch dort erst mal 
ein paar tausend Stunden bis zur Stabilität.

Außerdem hängt sehr viel vom richtigen Aufbau ab.
- Sollwert der Temperaturregelung
- Thermische Isolation
- Stromversorgung
- (Stern-)Verdrahtung
- hermetisch dichte ölgefüllte Widerstände

Gruß Anja
Gast #4004422
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Peter Dannegger schrieb:
> VISHAY hat ja schnuckelige SMD-Widerstände mit nur +-0,05ppm/°C.

Im "kleingedruckten" steht +/-3ppm/K.
Bei so niederohmigen Werten dürften die Fehler durchs Verarbeiten 
(Löten) sogar noch größer werden.

Und wehe du lötest die auf eine "falsche (FR4)" Leiterplatte mit anderem 
Ausdehnungskoeffizient.

Philipp schrieb:
> Ist es sinnvoll die Referenzen (zumindest die beiden LM399) schon mal in
> Reihe an ne 1mA Stromquelle zu hängen solange die Boards noch nicht da
> sind oder ist mit dem Einlöten eh wieder alles auf Anfang?

Ich würde die auf jeden Fall voraltern Heizung + Referenz. Für die 
Referenz reicht beim Voraltern ein Metallfilm-Widerstand der die 1mA 
bereitstellt.

Du kannst ja die Anschlüsse lang lassen und mit einer Pinzette beim 
Löten gut kühlen. Danach beim finalen Aufbau die Anschlüsse gut 
thermisch gegen Umgebung isolieren (auch auf der LP-Unterseite). 
Ansonsten hast Du mehrere PPM Differenz je nachdem auf welcher Seite die 
LM399 liegt.

Philipp schrieb:
> Ich will eigentlich auf ölgefüllte Widerstände verzichten (trotzdem
> 0,2ppm/K) und werde alles thermostatieren.

In AN86 (S 46) steht ausdrücklich VHP100 als Widerstandstyp.
http://cds.linear.com/docs/en/application-note/an86f.pdf
Im Datenblatt ist das wohl der Schere zum Opfer gefallen.
(genauso wie der Sternpunkt auf der rechten Seite).

Ok man muß nicht unbedingt übertreiben. Beim HP3458A sind es auch nur 
"molded epoxy" Widerstände (+/-1.3ppm/K) bei 8 ppm/Jahr Spezifikation 
des Gerätes. Die 75K25 sind sogar nur Dünnfilm-Widerstände mit 
+/-10ppm/K laut CLIP.

Gruß Anja
Gast #4004434
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Philipp schrieb:
> Für diese Anwendung werden es wohl solche werden:
> 
http://de.farnell.com/vishay-foil-resistors-vpg/y162510k0000t9r/pr-zisionswiderstand-10k-1206/dp/1109046

Dann versuche mal was passiert wenn Du die Leiterplatte ein wenig 
verbiegst. Denselben Effekt kriegst Du dann, wenn zwischen Sommer und 
Winter die Luftfeuchtigkeit die Leiterplatte ein wenig aufquellen läßt.

Und garantiert werden Dir auch nur die +/-2ppm/K.
Die sind also nicht viel besser wie gute Präzisionsdrahtwiderstände mit 
+/-3ppm/K zum halben Preis.

Frage: woher beziehst Du die? Du wirst doch die 70K nicht etwa aus 3 
SMD-Widerständen von Farnell zusammenstückeln?

Gruß Anja
Gast #4004437
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Danke Anja :) Dann werd ich die LM399 morgen mal bestromen und auch so 
lassen bis ich sie verbaue. Für diese Voralterung werde ich einfach 
Präzisionssockel verwenden um nicht schon vorher an den Referenzen 
rumlöten zu müssen.

Im anderen Thread habe ich nun auch gelesen, dass die Beine später so 
kurz werden sollen wie auf der HP Platine. Ich hätte sie sonst lang 
gelassen in dem Glauben, dass die Temperaturdifferenz zum Heizer sich 
dann über das Bein abbaut und nicht im Lötkontakt...

Insgesamt muss das Ganze am Ende nicht über Monate ppm stabil werden. 
Hier würden Tage schon mehr als ausreichend sein. Deshalb hoffe ich mit 
einer Thermostatierung und den "günstigen" (wenn man fast 20€ für 1206 
als günstig bezeichnen kann) Widerständen soweit zu kommen. Das HP3458A 
(womit ich dann auch die Messungen machen werde) ist ja nicht 
thermostatiert und stellt so imho größere Anforderungen an die 
Widerstände.

Mich interessiert vor allem ob es hier am Ende überhaupt lohnt eine 
LTZ1000 zu verbauen oder ob bei dieser Beschaltung eine LM399 nicht 
schon ähnliche Ergebnisse liefern kann. Und geringeres Rauschen wäre in 
dieser Anwendung auch schön.

Viele Grüße
Philipp
Gast #4004447
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Philipp schrieb:
> ist ja nicht
> thermostatiert und stellt so imho größere Anforderungen an die
> Widerstände.

Dafür ist die Genauigkeit auch nur bei 23+/-5 Grad Raumtemperatur 
spezifiziert.

Und immer schön den Filter vom Lüfter vor einer Präzisionsmessung 
reinigen.
Sowie den "ACAL" Knopf bei jeder Temperaturänderung um 1 Grad drücken.

Gruß Anja
Gast #4004448
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Oh da überschnitt sich wohl etwas..

@Anja: Doch ich würde die Widerstände schon stückeln. Ist es mit dem TK 
nicht so, dass der durchaus in beide Richtungen laufen kann? Damit ist 
doch ein gestückelter Widerstand evtl. sogar besser als ein einzelner. 
Und wenn tatsächlich alle TKs in die gleiche Richtung gehen ist es 
dadurch auch nicht schlechter als ein einzelner Widerstand. Oder mache 
ich hier einen Denkfehler?

3ppm/K Widerstände sind mir bisher nicht über den Weg gelaufen. Bekommt 
man die aus den einfachen Quellen wie Farnell, RS usw? Evtl. würde das 
ja schon reichen. Bedrahtet wäre natürlich schon irgendwie schöner als 
SMD.

Ich träume eigentlich davon, den ganzen Aufbau auf wenigstens 0,1K 
stabil halten zu können während der Messung und müsste somit ja auch bei 
3ppm/K wenig Probleme haben im Messzeitraum (max. 2 Tage) auf 1ppm 
stabil zu bleiben.

Wenn das mit der Feuchtigkeit so ein Problem ist, dann habe ich 
überlegt, dass ganze in eine ausgeheizte Edelstahlthermoskanne zu 
packen. Den Verschluß könnte man durchbohren und verkleben. Wenn man 
dann in die noch 80°C (oder in der Gegend) heiße Kanne Silicagel füllt 
und dann die Platine mit reinschmeißt sollte die Feuchtigkeit sich ja in 
Grenzen halten und hoffentlich auch stabil bleiben. Und für die 
Thermostatierung ist eine gute thermische Isolation ja auch nicht von 
Nachteil. Vielleicht aber auch eine ganz doofe Idee?

Viele Grüße
Philipp
Gast #4004461
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Philipp schrieb:
> Ich hätte sie sonst lang
> gelassen in dem Glauben, dass die Temperaturdifferenz zum Heizer sich
> dann über das Bein abbaut und nicht im Lötkontakt...
Ich auch: Die Thermospannungen (39uV/K) entstehen an den Lötstellen.
Diese sollten möglichst homogen sein.

Philipp schrieb:
> Mich interessiert vor allem ob es hier am Ende überhaupt lohnt eine
> LTZ1000 zu verbauen oder ob bei dieser Beschaltung eine LM399 nicht
> schon ähnliche Ergebnisse liefern kann. Und geringeres Rauschen wäre in
> dieser Anwendung auch schön.
Im Datenblatt steht doch daß die Referenz sich nur lohnt wenn man 
entweder niedriges Rauschen oder hohe Langzeitstabilität braucht.
Beim Rauschen muß man dann noch unterscheiden zwischen Breitbandrauschen 
und 1/f (0.1 Hz .. 10Hz) rauschen. Beim letzteren ist nur noch ein 
Faktor 3-4 Unterschied. Wenn Du dann noch einen integrierenden Wandler 
(und 100 NPLC) verwendest bleibt vom Rauschen noch weniger übrig.

Die LM399 stellt dann auch noch weniger Ansprüche an den Pull-Up 
Widerstand.
Bei 1 Ohm Innenwiderstand zu 7K5 ist der Dämpfungsfaktor 1/7500. Bei der 
LTZ gehen die Widerstände mit bis zu Faktor 1/100 ins Ergebnis ein.

Gruß Anja
Gast #4004490
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Hallo,

Philipp schrieb:
> 3ppm/K Widerstände sind mir bisher nicht über den Weg gelaufen. Bekommt
> man die aus den einfachen Quellen wie Farnell, RS usw?

Rohpoint 8G16/8G16:
http://de.farnell.com/webapp/wcs/stores/servlet/Search?st=8e16&catalogId=15001&categoryId=700000005447&langId=-3&storeId=10161
Allerdings auch wieder gestückelt.

Bei Rhopoint direkt gibt es aber auch die 12K5 und die 70K.
https://www.rhopointcomponents.com/wirewound-econistor-3ppmc-8e16-8g16-series.html

TYCO UPW50:
http://de.rs-online.com/web/c/passive-bauelemente/festwiderstande/widerstande-durchsteckmontage/?searchTerm=upw50&h=s&sra=oss&redirect-relevancy-data=636F3D3226696E3D4931384E4B6E6F776E41734D504E266C753D6465266D6D3D6D61746368616C6C7061727469616C26706D3D5E5B5C707B4C7D5C707B4E647D2D2C2F255C2E5D2B2426706F3D313326736E3D592673743D4D414E5F504152545F4E554D4245522677633D424F5448267573743D757077353026

Andere bedrahtete Widerstände sind die S102 und Z201 Serie.

Philipp schrieb:
> Und für die
> Thermostatierung ist eine gute thermische Isolation ja auch nicht von
> Nachteil. Vielleicht aber auch eine ganz doofe Idee?

Bei der LTZ mußt du halt schauen daß der Sollwert der Temperatur noch 
über der Selbsterwärmung der Z-Diode bleibt. Zu viel Isolation/Heizung 
sehe ich da kritisch dann müßte man den 13K Widerstand so wie im HP3458A 
erhöhen. (Damit geht aber ein Teil der Alterungsstabilität verloren). 
Die LM399 hat eh 85 oder 90 Grad Heizertemperatur. Da kann man gar nicht 
genug isolieren.

Philipp schrieb:
> Wenn das mit der Feuchtigkeit so ein Problem ist,
Betrifft eher die SMD-Widerstände. Die bedrahteten haben da eine 
entsprechende Entkopplung von der Leiterplatte. Es bleibt nur der 
Einfluß vom Gehäuse. Wenn Du eh thermostatierst sollte die Feuchtigkeit 
im inneren geringer bleiben. Eine Goretex Pille für die Entlüftung ist 
keine schlechte Idee. Silica-Gel speichert Feuchtigkeit und gibt die 
auch bei Wärme wieder ab. Ich würde so was nicht an meine Referenzen 
lassen.

Philipp schrieb:
> @Anja: Doch ich würde die Widerstände schon stückeln. Ist es mit dem TK
> nicht so, dass der durchaus in beide Richtungen laufen kann? Damit ist
> doch ein gestückelter Widerstand evtl. sogar besser als ein einzelner.
Nicht schlechter trifft es. Bei besser mußt du Glück haben (oder aus 
verschiedenen Chargen selektieren).

Gruß Anja
Gast #4004518
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Philipp schrieb:
> Hmm, was bedeutet denn Langezeitstabil?
1 Monat, 1000 Stunden oder 1 Jahr je nach Datenblatt.

Ein gutes 6,5 stelliges Meßgerät mit LM399 (HP34401/Keithley 2000) 
driftet nach den ersten Jahren im 10V Bereich etwa 1-2 ppm zwischen den 
Kalibrierungen. Aber das wird Dir kein Mensch garantieren. Garantiert 
sind die 35ppm/Jahr. Wobei eine Justage erst dann erfolgt wenn 70% der 
35ppm überschritten werden. -> ich schließe daraus daß der Hersteller 
damit rechnet daß im 2. Jahr die Drift unter 10 ppm liegt.

Rauschen schließt auch immer Kurzzeiteffekte (durch Kristalldefekte im 
Silizium) wie "flicker noise" mit ein.
Die Referenz kann also plötzlich für einige Sekunden oder ein paar Tage 
um 1-2 ppm nach oben oder unten springen und dann wieder auf den 
vorherigen Wert.
1 ppm über 2 Tage ist halt schon anspruchsvoll. Die Wahrscheinlichkeit 
das mit einer LTZ mit weniger Voralterung zu erreichen ist höher.
Eine LM399 wird die ersten Wochen erst mal um 10 ppm weg driften.
Nach einem halben Jahr kannst Du dann sagen welche LM399 für Deinen 
Versuch geeignet ist oder nicht. Bei der LTZ kann dies schon nach 1000 
Stunden sein.
2 Stück sind für eine Selektion halt etwas wenig. Und bei nur einem 
HP3458A weißt du nie zu 100% ob die Referenz im HP gedriftet ist oder 
Deine Referenzen noch altern.

Gruß Anja
#4005679
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@Anja:  Die Thermospannungen entstehen schon entlang des 
Temperaturgradienten, nicht an den Lötstellen selber. Man sieht aber 
nicht die Thermospannung jedes einzelnen Pins, sondern nur die 
Differenz. Wichtig sind also vor allem die Temperaturunterschiede 
zwischen den Lötstellen.

Längere Anschlüsse und damit weniger Wärmestrom über die Pins hat da 
schon einen Vorteil, weil damit auch die Lötstellen und die Anschlüsse 
im IC von der Tendenz in der Temperatur ähnlicher sind.
#4007512
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Die langen Beine am IC lassen ggf. Platz für Turbulenzen. Man braucht 
dann ggf. auch mehr Platz im Gehäuse. Um die Eigenerwärmung des IC 
Abzuführen kann mehr Wärmeverlust über die Pins auch gewünscht sein, 
etwa bei recht hohen Umgebungstemperaturen. Dadurch könnte man die 
Temperatur ggf. um ein paar Grad niedriger wählen, was die Alterung 
reduziert.

Eine Alternative gegen zu viel Leistung über die Pins wäre es ggf. die 
Temperatur der Grundplatine auch zu regeln (auf z.B. 35 C), um 
wenigstens die Spitzen nach unten abzufangen. Wenn man da akzeptiert, 
dass bei hoher Umgebungstemperatur die Regelung ggf. an die Grenze 
kommt, muss man die Temperatur der Ref. selbst auch nicht höher wählen 
und hätte gleich mehr der Schaltung auf fast konstanter Temperatur, aber 
auch Temperaturgradienten an anderen Stellen und insgesamt mehr 
Verlustleistung.

Thermisches Design ist allerdings nicht so gut berechenbar - vor allem 
Turbulenzen in der Luft sind nur schwer zu fassen. Im Gegensatz zur 
Elektrik hat man keine so schöne Einteilung in Leiter / Nichtleiter und 
lokalisierte Elemente.
Gast #4009225
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Philipp schrieb:
> Laut dem 34461A eine Standardabweichung von 2µV innerhalb von 2h
> (100NPLC).
> Somit ist die frische LM399 ja zumindest über 2h schon mal innerhalb
> eines ppm.

Nicht ganz wenn man die Standardabweichung * 6 als peak-peak nimmt.

Ansonsten: Die LM399 hat eine starke Abhängigkeit (einige ppm) von der 
Heizer-Versorgungsspannung. Insbesonders bei niedrigen 
Versorgungsspannungen um 10 V. -> gut stabilisieren und 
Versorgungsspannung für die Heizung so hoch wie möglich setzen (>= 15V).

Die LM399 hat auch eine Lageabhängigkeit insbesonders bei schlechter 
thermischer Isolation gegen Umgebung. Also nicht die Leiterplatte 
senkrecht oder über Kopf halten.
Über Kopf ist übrigens der Stromverbrauch der Heizung am geringsten.

Gruß Anja
#4009862
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Da mir das gerade über den Weg lief...

Long term characterization of voltage references
http://arxiv.org/pdf/1312.5101.pdf

Getestet wurde dort das Rauschen von Referenzen im Bereich 10^-5 Hz bis 
10 Hz und deren Temperaturkoeffizient u.a. AD587, LTC6655, LT1021, 
MAX6126, MAX6350, VRE305.
Die Anforderungen des Projekts (1 ppm/sqrt(Hz) bis 0.1 mHz) wurden zwar 
von keiner Referenz erfüllt, aber vier kamen da ran: AD587, MAX6126, 
LT1021 und LTC6655...

Edit: Vielleicht auch interessant: Die Referenzen wurden in Galden HT 
110 gepackt, um Feuchtigkeitseinflüsse zu minimieren und die Temperatur 
konstant zu halten.
Gast #4018113
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Ich hoffe hier liest noch jmd mit :)

Für erste Versuche würde ich gerne die eigentliche Elektronik von der 
Referenz trennen. Das heißt zwei Platinen die ich beide in das 
thermostatierte Gehäuse packe und dann irgendwie sinnvoll verbinde ohne 
mit die ppm Stabilität zu zerstören.

Habt Ihr Erfahrungen damit was hier einfach und gut funktioniert? Ich 
meine ich habe irgendwo gelesen, dass Anja z.B. D-SUB Steckverbinder 
verwendet. Wäre das ein gangbarer Weg?

Vielen Dank und viele Grüße
Philipp

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