Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Referenz für 2ppm Stabilität über 5h


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von Mark (Gast)


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Hallo,

für ein aktuelles Projekt benötige ich eine Referenzspannung, die auf 
2ppm innerhalb von 5h stehen bleibt (oder besser natürlich).

Die Elektronik darf dabei ruhig eine Aufwärmphase haben und wird sowieso 
24/7 betrieben.

In der engeren Auswahl habe ich zur Zeit LM399 und die MAX6350.

Die Referenzspannung wird einem Regler zugeführt, der eine Zeitkonstante 
von nicht viel weniger als einigen 10ms haben wird (eher noch mehr). 
Daher denke ich, dass das Rauschen der LM399 eher unkritisch ist. Bei 
bisherigen Messungen traten mit der MAX6350 ab und zu Sprünge bis auf 
4ppm auf die nach einigen Sekunden dann wieder zurückgingen. Aus dem 
Grund tendiere ich zur LM399.

Mich würde eure Einschätzung aber sehr interessieren. Wie gesagt, es 
geht nicht um langzeit Drift. Es sind immer nur 5h am Stück interessant. 
Danach wird ohnehin neu kalibriert.

Beste Grüße

: Verschoben durch Moderator
von супертроль (Gast)


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Dann mach doch mal 2-3 und lass sie gegeneinander laufen.

von Philipp (Gast)


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Ich bin gerade an einer ähnlichen Sache und werde wohl die LM399 für die 
Stabilität verwenden und ggf. eine weitere Referenz für die Genauigkeit.

von Anja (Gast)


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Hallo,

Bei meinen Messungen habe ich sowohl bei MAX6250A als auch bei MAX6350 
im DIP8-Gehäuse immer wieder mal solche Sprünge von 1-2 ppm gemessen 
(Popcorn-Rauschen).

4 ppm ist etwas hoch im Vergleich zu meinen Erfahrungen: Kann es sein 
daß dies im SO-8 Gehäuse war?

Bei anderen Referenzen LT1027 AD586 LT1236 oder LM399 habe ich kein 
meßbares Popcorn-Rauschen gesehen. Wobei prinzipiell keine Referenz ganz 
frei davon ist.

2 ppm Stabilität über 5 Stunden ist schon sehr anspruchsvoll. Ich kenne 
kein LM399 basiertes Multimeter das dieses in der Spec garantiert. Nicht 
umsonst wird im HP3458A eine LTZ1000 Referenz verwendet.
Damit wird gerade mal 0.6 ppm über 24 Stunden in einem Temperaturfenster 
+/-1 Grad erreicht. Und das bei einer Meßrate von 15 Messungen / Minute.

Ansonsten: Die LM399 hat auch ihre Haken und Ösen.
a)
Das Rauschen streut sehr stark von Exemplar zu Exemplar. Faktor 3-4 ist 
so das was ich typisch mit einem 0.1-10 Hz Meßverstärker so messe:

Beitrag "Re: Meßverstärker für 1/f-Rauschen 0.1 - 10 Hz"

Also von unter 3uVpp bis über 10uVpp.

-> bei den Anforderungen sollte man die Referenzen nach Rauschen 
selektieren und GGF. den Meßverstärker noch auf 100 Hz erweitern.

b)
Die Anschlüsse der Referenz sind aus Kovar. Dies hat gegenüber Kupfer 
eine Thermospannung von ca 40uV/K. -> Die Anschlüsse möglichst auf 
gleicher, konstanter Temperatur halten. (gute Thermische Isolierung).

c)
Die Ausgangsspannung ist Lageabhängig. Über Kopf oder auf der Seite 
liegend ergeben sich mehrere ppm Abweichung. Hier hilft auch eine gute 
thermische Isolierung. (z.B. die Referenz in ein DEWAR Gefäß einbauen).

d)
Alle Referenzen haben in den ersten paar Wochen (z.B. nach dem Löten) 
eine starke Alterung. -> Voralterung erforderlich. Hierbei kann auch 
eine Überwachung mit einem stabilen Meßgerät erfolgen.

e)
Die Ausgangsspannung der LM399 zeigt eine Abhängigkeit von der 
Heizerspannung. Insbesonders bei niedrigen Spannungen unter 15V.

Aber eigentlich sind 2ppm eher ein Fall für eine LTZ1000.
Die hat auch von vorneherein ein besseres Rauschverhalten.

Gruß Anja

von Philipp (Gast)


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Hallo Anja,

schön, dass Du Dich meldest :)

Du würdest tatsächlich auch für so kurze Zeitspannen eine LTZ1000 
verwenden? Bei mir sind es sogar nur etwa 3h in denen die Spannung 
stehen muss. Also eine Alterung, die nicht mehr als 2-3ppm in den 3h 
macht wäre mir auch egal.

Meine ersten Messungen mit einer LM399 sahen eigentlich ganz gut aus 
(3458A auf 100NPLC). Und eine LM399 ist sogar noch günstiger als eine 
MAX6350. Eine LTZ1000 hatte ich aufgrund der Kosten nicht mal in 
Betracht gezogen.

Hat mal jemand erfolgreich das Rauschen so einer Referenz gefiltert? Die 
Frequenzen sind ja leider recht klein.

@Mark: Kannst Du etwas mehr über deine Anwendung erzählen?

Viele Grüße
Philipp

von Anja (Gast)


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Philipp schrieb:
> Du würdest tatsächlich auch für so kurze Zeitspannen eine LTZ1000
> verwenden?
Das hängt von den Umständen ab.
Bei einer stationären Anwendung und konstanten Bedingungen im Labor kann 
eine selektierte LM399 ausreichend sein. (Das selektieren kostet ja auch 
Arbeitszeit).
Eventuell reicht ja auch eine temperaturkompensierte AD587.
Siehe Geller SVR-T board.
http://gellerlabs.com/Voltage%20References.htm
http://gellerlabs.com/Voltage_References/SVRTH/SVR%20THR%20Sch.jpg

Bei einer mobilen Anwendung (LM399 wird mögicherweise gekippt), oder es 
kommt aufs Rauschen an. Oder ich brauche viele Meßeinrichtungen und habe 
keine Zeit für Selektion der Referenz, dann würde ich die LTZ1000 
(eventuell ein fertig vorgealtertes HP3458 board) vorziehen.
Wobei der Punkt b) und (nicht ganz so ausgeprägt) d) auch für eine 
LTZ1000 gilt.

Mit einem externen Filter kann man ggf. noch die Frequenzen von > 10Hz 
von Mark wegfiltern. Unterhalb 10 Hz hilft eigentlich nur das 
"parallel"-schalten von vielen Referenzen. (Rauschreduktion mit Wurzel 
aus Anzahl Referenzen). Ein Filter (Kondensatorleckströme) macht bei 
tiefen Frequenzen mehr Ärger als Nutzen.

Man sollte mal eine Allan Deviation mit Meßwerten der Referenzen über 
die Zeitspanne mit passender Apertur rechnen.

Gruß Anja

von Werner H. (werner45)


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...Für ganz kritische Fälle und stationären Betrieb möchte ich ein
Weston-Normalelement vorschlagen.
1,01864 V  rauschfrei.

Gruß   -   Werner

von Christian B. (casandro) Flattr this


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Werner H. schrieb:
> 1,01864 V  rauschfrei.

Ja, aber nur bei 0K, oder?

von Pandur S. (jetztnicht)


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> Weston-Normalelement ..

ist gemaess wikipedia seit 1990 aus der Technologie worden. Wegen 
Ungenauigkeit ? Oder eher ROHS ?

> .. rauschfrei

Weil man's nicht mehr  mit einem Dreheisen instrument messen kann ?

von Mark (Gast)


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@Philipp: Es geht um eine Anwendung in einem Spektrometer, viel mehr 
würde ich ungern sagen. Nur so viel: Es wird nicht elektrisch 
kalibriert. Absolute Werte sind also egal, es muss nur eine Weile 
genauso stehen bleiben.

Zudem ist das ganze für eine kleine Serie. Irgendwelche Weston Zellen, 
Dewar Gefäße usw scheiden also aus.

Rauschen im Bereich 0,1Hz würde allerdings auch bei mir stören.

von Werner H. (werner45)


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@ Oder Doch

Viel Häme, wenig Kenntnis.

Du solltest wenigstens bei Wikipedia richtig  - und auch fertiglesen...
Zimmertemperatur, 20 °C.
Ersetzt, weil Josephsonquellen genauer sind.
Als galvanisches Element ist es rauschfrei.
In frühen pH-Metern und Polarographen war es fest eingebaut.
Das kann man sogar gut funktionierend selberbauen.
Dreheiseninstrumente sind gar nicht so schlecht, besonders, wenn man 
Klasse 0,1 hat, funktionieren immer verlässlich.

Das Westonelement wurde bei der PTB eingesetzt, bis deren 
Josephsonquelle alle Tests bestanden hatte (1990).

Siehe auch: Kohlrausch, praktische Physik.

Den kann man inzwischen von der PTB-homepage kostenlos runterladen!
Ich hatte die drei Bände noch gekauft...

Gruß   -   Werner

von Werner H. (werner45)


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@  Mark

Der LM399 wurde in sehr vielen Perkin-Elmer-Spektrometern als 
Referenzquelle eingebaut. Einfach so, ohne irgendwelche Isolierung 
drumrum.
Machte nie Probleme.

Gruß   -   Werner

von MaWin (Gast)


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Da es die 5 Stunden wohl nahezu dieselbe Temperatur bleibt,
und auf absolute Genauigkeit nicht ankommt, aber Rauschen:
Wie stabil wäre denn eine 1N829 versorgt mit einem Strom aus ihr selbst 
(Schaltung wie im uA723) an einem guten OpAmp ?

von Andrew T. (marsufant)


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Da hier im Thread noch nicht drauf hingewiesen wurde, dies hier könnte 
für den TE interessant sein:

http://www.ti.com/lit/an/slyt183/slyt183.pdf

von Arc N. (arc)


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Andrew T. schrieb:
> Da hier im Thread noch nicht drauf hingewiesen wurde, dies hier könnte
> für den TE interessant sein:
>
> http://www.ti.com/lit/an/slyt183/slyt183.pdf

Nein. Alleine weil dort immernoch das Märchen der sagenhaften 0.2 
ppm/1000hr Langzeitdrift der XFET-Referenzen drin steht.

von Philipp (Gast)


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MaWin schrieb:
> Da es die 5 Stunden wohl nahezu dieselbe Temperatur bleibt,
Leider eher nicht, aber das ist noch ein weiteres Thema

> und auf absolute Genauigkeit nicht ankommt, aber Rauschen:
> Wie stabil wäre denn eine 1N829 versorgt mit einem Strom aus ihr selbst
> (Schaltung wie im uA723) an einem guten OpAmp ?

Würde man denn hier so viel besser sein im Rauschen als zB mit der 
MAX6350?

von Anja (Gast)


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Philipp schrieb:
> Würde man denn hier so viel besser sein im Rauschen als zB mit der
> MAX6350?

Nach meinen Messungen ist eine gute 1N829A im 0.1-10 Hz Rauschen 
vergleichbar mit einem MAX6350. Allerdings findet man dort auch sehr 
starke Streuungen also auch Werte > 0.6uVpp/Volt (gemessen bis 26uVpp). 
Und auch Exemplare mit sehr hohem Popcorn-Rauschen.
Es sind auch keine "buried Zener" sondern nur normale 
temperaturkompensierte Z-Dioden.

Früher als die Teile noch Pfennige gekostet haben hat man tausende mit 
hohem Strom (>50mA) vorgealtert und dann nach einem Jahr nach Rauschen 
selektiert. Bei den heutigen Preisen macht das keinen Spaß mehr.

Schließlich muß man dann "nur" noch den Z-Strom mit minimalem T.C. 
herausfinden und hat dann eine stabile Referenz.

Werner H. schrieb:
> 1,01864 V  rauschfrei.
Ich kenne einen Wert 4nV/sqrt(Hz). Das ist zwar relativ wenig jedoch 
nicht Rauschfrei. Die Zellen sind relativ hochohmig.


Mark schrieb:
> @Philipp: Es geht um eine Anwendung in einem Spektrometer,
Hört sich nach LISA an. Da gibt es einige Papers die sich mit dem Thema 
Referenzstabilität beschäftigen.
Die AD587 schneidet hierbei relativ gut ab.

http://www.researchgate.net/publication/253390395_Components_for_the_LISA_local_interferometry

Gruß Anja

von Anja (Gast)


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Noch ein direkter Link:
http://www.researchgate.net/publication/259346930_Long_term_characterization_of_voltage_references

Offensichtlich erfüllt keine der untersuchten Referenzen die 
Anforderungen vollständig.

Gruß Anja

von Philipp C. (e61_phil) Benutzerseite


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Irgendie klingt es hier ja alles eher nach MAX6350 als nach LM399.
Ich habe nun auch noch ein paar von beiden bestellt und werde mal 
messen. (Habe auch ein paar 1N829A mitbestellt)

@Anja: Bei mir ist es ähnlich wie bei Mark mit der Anwendung. Gibt ja 
eine Menge wissenschaftlicher Geräte, bei denen die absolute Spannung 
relativ egal ist, weil man ohnehin mit anderen Größen kalibriert (zB 
sehr genau bekanntes m/z).

@Anja: Sehr interessantes Paper und die sitzen auch noch quasi um die 
Ecke :)

von MaWin (Gast)


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Anja schrieb:
> Früher als die Teile noch Pfennige gekostet haben hat man tausende mit
> hohem Strom (>50mA) vorgealtert

Aha, so kam man also zur selektierten in meinem DMM.

von Anja (Gast)


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Philipp C. schrieb:
> Irgendie klingt es hier ja alles eher nach MAX6350 als nach LM399.

Naja, ich habe eher eine Abneigung gegen MAX6350.
Gerade wegen den "Spannungssprüngen" und wegen der relativ hohen 
Alterung von 10 ppm/Jahr. (Wobei das letztere bei euch keine Rolle 
spielt).
Der einzige Vorteil ist der geringe T.C.

Bei den 5V Referenzen ist mein Favorit eine AD586LQ.
Ist auch eine buried zener wie MAX6350 allerdings bei mir bisher ohne 
Spannungssprünge. Wenn man ein bischen selektiert hat man durchaus auch 
einige Exemplare < 1ppm/K bei Raumtemperatur.

Wenn es nur auf Kurzzeitstabilität ankommt und die Feuchtigkeit im Griff 
ist (klimatisiert) dann würde ich ggf. auch eine AD586MNZ im 
DIP8-Gehause nehmen.
Dies hat den Vorteil daß das Lead-Frame aus Kupfer und nicht wie bei 
Keramik-Gehäuse aus Kovar besteht. (geringe Thermospannung).

MaWin schrieb:
> Aha, so kam man also zur selektierten in meinem DMM.
Wie heißt es denn?

Gruß Anja

von MaWin (Gast)


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Anja schrieb:
> Wie heißt es denn?

PM2534

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Anja schrieb:
> Dies hat den Vorteil daß das Lead-Frame aus Kupfer und nicht wie bei
> Keramik-Gehäuse aus Kovar besteht. (geringe Thermospannung).

Anja, ich glaube, du solltest hier im Wiki mal einen Artikel über
Spannungs-Referenzen schreiben … :)  Wäre schade drum, wenn das alles
hier innerhalb von ein paar Wochen in einem namenlosen Thread versinkt.

Mit einem Leichenwagen als Dankeschön kann ich dir leider nicht dienen
;-), aber einen Ansichtskarte wäre es mir sogar wert.

: Bearbeitet durch Moderator
von Philipp C. (e61_phil) Benutzerseite


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MaWin schrieb:
> Anja schrieb:
>> Wie heißt es denn?
>
> PM2534

Davon habe ich zuhause auch zwei und eins davon ist besonders unruhig. 
Sorry etwas OT, aber kennt jmd das Problem? Generell scheinen beide 
lange nicht so stabil zu sein wie zB mein HP 3456A.

Wobei bei mir auch immer wieder die Frage aufkommt, warum die Leute auf 
eBay so verrückt nach dem 34401A sind, während man ein 3456A für einen 
Bruchteil des Preises bekommt.

Und eine Ansichtskarte würde ich auch sofort schreiben :)

Es ist auch faszinierend, wie deutlich man mit dem 3458A sieht ob man 
auf dem zu untersuchenden Referenzboard eine Papphaube hat oder eben 
nicht :). (Nachteilig bei meinem Messungen mit 100NPLC ist nur, dass ich 
dabei wohl einiges an Noise unterschlagen habe).

von Arc N. (arc)


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Anja schrieb:
> Noch ein direkter Link:
> 
http://www.researchgate.net/publication/259346930_Long_term_characterization_of_voltage_references

http://arxiv.org/pdf/1312.5101.pdf
Direkter Link zur Quelle ;)

> Offensichtlich erfüllt keine der untersuchten Referenzen die
> Anforderungen vollständig.

4x LTC6655 könnten zumindest die Anforderungen des TO erfüllen.
Mit passender Platine und im Keramikgehäuse um die 
Luftfeuchtigkeitseinflüsse zu minimieren...

Generell würde ich aber auch zur LM399 tendieren, da bei dieser, ebenso 
wie bei der LTZ, Erfahrunge über sehr lange Zeiträume vorliegen und auch 
entsprechende Burn-In/Vorkonditionierungsmaßnahmen bekannt sind.

Eine Alternative könnte u.U. die ISL71091 sein, zumindest wenn man sich 
die Langzeitdrift in diesem
http://www.intersil.com/content/dam/Intersil/whitepapers/rad-hard/rad-hard-voltage-references-for-space-applications.pdf
PDF ansieht (< 5ppm in 1000 Stunden)
Leider gibt es von der vergleichbaren normalen, Nicht-Weltraum-Variante 
(ISL21090) nur SO-8 und keine Keramikgehäusevariante.

von Philipp C. (e61_phil) Benutzerseite


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Arc N. schrieb:
> Anja schrieb:
>> Noch ein direkter Link:
>>
> 
http://www.researchgate.net/publication/259346930_Long_term_characterization_of_voltage_references
>
> http://arxiv.org/pdf/1312.5101.pdf
> Direkter Link zur Quelle ;)

Interessant finde ich auch, was die zum Filtern sagen. Wobei man imho 
mit einem TP hinter dem OP doch etwas erreichen können müsste?

von MaWin (Gast)


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Philipp C. schrieb:
> Davon habe ich zuhause auch zwei und eins davon ist besonders unruhig.
> Sorry etwas OT, aber kennt jmd das Problem? Generell

Unruhig finde ich es jetzt nicht, aber es hat natürlich viel mehr Drift 
als ein HP3458A, kostet dafür auch nur einen Bruchteil. Bei Ebay gingen 
viele zwischen 50 und 100 EUR weg, allerdings dürfte es sich dabei um 
ältere handeln bei denen bald die eingelötete Lithiumbatterie leer ist, 
woraufhin das Gerät alle Kalibrierungsdaten verliert, die bei dem nur im 
RAM stehen. Dickes Konstruktionsminus, auswechseln in der unter Strom 
stehenden Schaltung ist dabei auch so eine Sache.

Mein Kalibrator ist aber noch 10 mal schlechter :-( genauer musste ich 
aber noch nie messen.

Was nervt, war der Temperaturmessbereich am mitgelieferten Pt100, der 
viel weniger Stellen anzeigt, als möglich sind. Also muss man das 
Messgerät den Widerstand des Pt100 messen lassen, um dann per Hand die 
Temperatur auf 3 Stellen genauer auszurechnen.

von Hugo Habicht (Gast)


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Mark schrieb:
> Die Elektronik darf dabei ruhig eine Aufwärmphase haben und wird sowieso
> 24/7 betrieben.

Ist das so wie 08/15 ?

von Anja (Gast)


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Jörg W. schrieb:
> Anja, ich glaube, du solltest hier im Wiki mal einen Artikel über
> Spannungs-Referenzen schreiben … :)
Ich glaube da habe ich wenig Freude dran. (Bei dem makaberen Angebot)

Arc N. schrieb:
> 4x LTC6655 könnten zumindest die Anforderungen des TO erfüllen.
Die LTC6655 haben nach meinen Messungen relativ hohe thermische 
Hysterese (egal ob Plastik oder Keramikgehäuse) -> würde ich nur bei 
stabiler Temperatur machen. Beim 0.1-10 Hz rauschen habe ich auch um die 
3uVpp gemessen. Erst mit einpacken in Watte ging es auf ca 2uVpp zurück. 
Die Referenz heizt relativ stark (5mA Stromverbrauch) im Verhältnis 
Gehäusegröße.
Anbei mal die Hysteresekurven von LTC6655 (8-14ppm) im Vergleich zu 
einer typischen AD586LQ (ca 1ppm)

MaWin schrieb:
> PM2534
laut Handbuch ist dort eine BZV14 verbaut (2mA Version der 1N82x).
Die rauscht etwas mehr wie die 7,5 mA 1N82x. Im Schaltplan gibt es dann 
auch einige Lötbrücken um den Strom der Z-Diode abzugleichen.

Gruß Anja

von Philipp C. (e61_phil) Benutzerseite


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MaWin schrieb:
> Unruhig finde ich es jetzt nicht, aber es hat natürlich viel mehr Drift
> als ein HP3458A, kostet dafür auch nur einen Bruchteil.

Ich meinte eher den Vergleich zum HP 3456A. Das 3458A ist wohl eh außer 
Konkurrenz (Vom Fluke 8508A mal abgesehen).


MaWin schrieb:
> Was nervt, war der Temperaturmessbereich am mitgelieferten Pt100, der
> viel weniger Stellen anzeigt, als möglich sind.

Das habe ich auch schon oft bedauert.


Ich werde noch mal rechnen wie viel Noise ich mir erlauben kann. Ich 
fürchte, dass es wohl doch keine LM399 werden kann, obwohl die auf den 
erste Blick so gut aussah. (Und das einfach auf Lochraster mit einem 
OP07 und ein paar TK100 Widerständen in der Schaltung als portabler 
Kalibrator, gemessen allerdings nicht am OP Ausgang sondern direkt an 
der Referenz). Leider gibt es Instrumente die einige 100mal pro Sekunde 
"messen" können ob die Spannung im ppm Bereich steht :)


Mich würde auch interessieren ob Mark hier neue Erkenntnisse hat und uns 
daran teilhaben lässt?

von Gregor (Gast)


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Philipp C. schrieb:
> Mich würde auch interessieren ob Mark hier neue Erkenntnisse hat und uns
> daran teilhaben lässt?

Würde mich auch interessieren, das Thema rund um Spannungsreferenzen ist 
immer ein spannendes. :)

von Gerhard H. (ghf)


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Ich habe neulich das Rauschen einiger Referenzen gemessen; mich
interessiert nur das Rauschen und nicht die absolute Spannung weil
ich keine Modulation auf meinen Oszillatorsignalen brauchen kann.
Es geht da um -180 dBc.

Der LTC6655 ist zwar eine Bandgap, kann aber trotzdem mit den
buried Zeners mithalten, reife Leistung. Die 10u Ausgangs-C sind
wirklich einzuhalten, sonst bekommt man hässliche Rausch-Hügel
bei mittelhohen Frequenzen. Mehr ist weniger. Mit 10u bleibt der 6655
unter der buried Zener.

Nachfiltern bringt einiges; erstaunlicherweise waren 1000u Alu
Electrolytics von Nippon Chemical genauso gut wie 1000u Tantals
von Kemet. Die Tantals sind deutlich fetter als D-size.

Man beachte, dass 0 dB = 1nV/sqrt Hz sind, also etwa das Eingangs-
spannungsrauschen eines LT1028 oder AD797 oder ein 60 Ohm-Widerstand.

Der Vorverstärker mittelt über 20 Opamps ADA4898, das Verstärker-
rauschen ist etwa 220pV/sqrt Hz. Der FFT-Analyzer ist ein 89441A
vector signal analyzer von Agilent; sein 1/f Rauschen ist ziemlich
schlimm, man braucht viel Vorverstärkung um es zu übertünchen. Ich
habe ein Programm unter Linux geschrieben, das dekadenweise FFTs
macht und die 7 Dekaden dann zu einem einzigen Bild zusammenmontiert.
Mit 100* mitteln (overlapped) dauert ein Messzyklus etwa 6 Minuten.

Buffered = RC, Spannungsfolger, RC.  Spannungsfolger = ADA4896 oder
97?  jedoch kein ada4898, muss ich nachsehen.

Gruß, Gerhard

: Bearbeitet durch User
von Anja (Gast)


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Gerhard H. schrieb:
> Nachfiltern bringt einiges; erstaunlicherweise waren 1000u Alu
> Electrolytics von Nippon Chemical genauso gut wie 1000u Tantals
> von Kemet. Die Tantals sind deutlich fetter als D-size.

Beim Elko-Rauschen ist hauptsächlich der Leckstrom entscheidend.
Nach Messungen von Branadic sind normale 85 Grad Alu-Typen hier besser 
als 105 Grad Typen. Bei den Tantals haben eigentlich nur sehr teure 
nasse Tantals geringe Leckströme.

Gruß Anja

von Philipp C. (e61_phil) Benutzerseite


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Durch die Diskussion zum LTC1043 im Nachbarthread und die lange 
Einschwingzeit des LTC1043 kam mir gerade die Überlegung ob ein LTC1043 
in der Inverterschaltung (nur dann nicht als Inverter) sich nicht auch 
als Filter für die kleinen Frequenzen des LM399 eignen würde? Die 400Hz 
sind ja leichter zu entfernen als das ganz tieffrequente Rasuchen der 
LM399.

Hat jemand damit Erfahrungen?

Viele Grüße
Philipp

von Anja (Gast)


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Hmm,

ich verstehe nicht worauf Du hinauswillst:
die 400Hz Einschwingen auf 50% entsprechen einer Zeitkonstante ca 3ms.
Oder einer Grenzfrequenz von 50 Hz.
Wie willst Du damit "tieffrequentes Rauschen" filtern?

Gruß Anja

von Philipp (Gast)


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Sorry, das war nicht zuende gedacht..

von Anja (Gast)


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never mind!

Gruß Anja

von Philipp C. (e61_phil) Benutzerseite


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Weiß eigentlich jemand was für eine Zener-Diode das Datron 1071 
verwendet? Das ist ja mit 3ppm in 24h spezifiziert. Im Manual steht für 
D60 leider nur eine Datron Nummer.

von Anja (Gast)


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Philipp C. schrieb:
> Weiß eigentlich jemand was für eine Zener-Diode das Datron 1071
> verwendet? Das ist ja mit 3ppm in 24h spezifiziert. Im Manual steht für
> D60 leider nur eine Datron Nummer.

Vermutlich eine 1N829A.
Zumindest kann man die letzten beiden Ziffern bei amplifier.cd auf dem 
Foto ablesen.

Gruß Anja

von Anja (Gast)


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Natürlich sind diese Zener nach geheimen Rezepten über Monate 
vorgealtert und dann der "Zero-TC current" bestimmt worden, der dann 
mittels eines abgestimmten Abgleichwiderstandes eingestellt wird.

Gruß Anja

von Marian  . (phiarc) Benutzerseite


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Philipp C. schrieb:
> Wobei bei mir auch immer wieder die Frage aufkommt, warum die Leute auf
> eBay so verrückt nach dem 34401A sind, während man ein 3456A für einen
> Bruchteil des Preises bekommt.

Ich hab keins [gekauft], drüben beim EEVblog gibt es mehrere Threads zum 
3456A. Demnach habe es diverse Probleme mit schwer beschaffbaren Teilen 
im Analogteil. Das könnte die eher niedrigen Preise erklären.

Philipp C. schrieb:
> MaWin schrieb:
>> Unruhig finde ich es jetzt nicht, aber es hat natürlich viel mehr Drift
>> als ein HP3458A, kostet dafür auch nur einen Bruchteil.
>
> Ich meinte eher den Vergleich zum HP 3456A. Das 3458A ist wohl eh außer
> Konkurrenz (Vom Fluke 8508A mal abgesehen).

Es gibt noch ein paar andere 8.5 stellige Multimeter. Mir bekannt sind 
HP, Fluke, Prema, Advantest/ADCMT, Solartron, Datron und Transmille. Man 
sagt das HP sei das linearste und das Fluke das mit dem niedrigsten 
Drift. Beides in einer Kiste geht wohl nicht :-)


---


Bzgl. der Rauschen-Filtern-Diskussion: Man könnte eventuell mit einem 
nichtlinearen Filter das Ziel erreichen das 1/f Rauschen teilweise 
wegzufiltern, ohne eine zusätzliche stundenlange (oder gar tagelange) 
Einschwingzeit auf <1 ppm in Kauf nehmen zu müssen.

: Bearbeitet durch User
von Philipp C. (e61_phil) Benutzerseite


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Marian  . schrieb:
> Ich hab keins [gekauft], drüben beim EEVblog gibt es mehrere Threads zum
> 3456A. Demnach habe es diverse Probleme mit schwer beschaffbaren Teilen
> im Analogteil. Das könnte die eher niedrigen Preise erklären.

Hmm, ok. Ist mir beim Lesen bisher noch nicht aufgefallen. Bisher kannte 
ich nur die PSU Probleme (da war meins auch betroffen) und irgendwelche 
Digitalprobleme vor einer gewissen Seriennummer. Ansonsten habe ich 
immer nur gelesen, dass es besser sei als das 3457A und aus dem Grund 
auch bis zum Erscheinen des 3458A gebaut wurde.
Ich werde mal ein wenig googeln.

Marian  . schrieb:
> Es gibt noch ein paar andere 8.5 stellige Multimeter. Mir bekannt sind
> HP, Fluke, Prema, Advantest/ADCMT, Solartron, Datron und Transmille. Man
> sagt das HP sei das linearste und das Fluke das mit dem niedrigsten
> Drift. Beides in einer Kiste geht wohl nicht :-)

Keithley hat auch noch das 2002 und bezüglich der Vereinigung von Drift 
und Linearität ist ja vielleicht das von Fluke modifizierte 3458A nicht 
schlecht ;)


Anja schrieb:
> Natürlich sind diese Zener nach geheimen Rezepten über Monate
> vorgealtert und dann der "Zero-TC current" bestimmt worden, der dann
> mittels eines abgestimmten Abgleichwiderstandes eingestellt wird.

Sowas habe ich schon befürchtet :(
Trotzdem interessant was das 1071 so für Specs hat und dann ist da nicht 
mal eine geheizte Referenz drin.



Lutz H. schrieb im Beitrag #4396820:
> Die Spannung ist im SI  Raum definiert. Einfach so ein geeichtes Ding
> kaufen.
Kannst Du etwas weiter ausholen? Ich verstehe nicht worauf Du hinaus 
möchtest.

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von Marian  . (phiarc) Benutzerseite


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Philipp C. schrieb:
> Marian  . schrieb:
>> Ich hab keins [gekauft], drüben beim EEVblog gibt es mehrere Threads zum
>> 3456A. Demnach habe es diverse Probleme mit schwer beschaffbaren Teilen
>> im Analogteil. Das könnte die eher niedrigen Preise erklären.
>
> Hmm, ok. Ist mir beim Lesen bisher noch nicht aufgefallen. Bisher kannte
> ich nur die PSU Probleme (da war meins auch betroffen) und irgendwelche
> Digitalprobleme vor einer gewissen Seriennummer. Ansonsten habe ich
> immer nur gelesen, dass es besser sei als das 3457A und aus dem Grund
> auch bis zum Erscheinen des 3458A gebaut wurde.
> Ich werde mal ein wenig googeln.

Was das jetzt exakt war, weiß ich auch nicht mehr, aber als ich es 
recherchiert habe, erschien es mir "schlimm" genug um von einem Kauf 
Abstand zu nehmen. Habe mir dann ein 3478A besorgt, klar, nur 5 1/2 
Stellen. Dafür ist es kleiner und lüfterlos :-)

von Philipp C. (e61_phil) Benutzerseite


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Marian  . schrieb:
> Was das jetzt exakt war, weiß ich auch nicht mehr, aber als ich es
> recherchiert habe, erschien es mir "schlimm" genug um von einem Kauf
> Abstand zu nehmen. Habe mir dann ein 3478A besorgt, klar, nur 5 1/2
> Stellen. Dafür ist es kleiner und lüfterlos :-)

Das 3478A war mein erstes Tischmultimeter (und ich habe es auch noch). 
Es ist zwar anscheinend auch super stabil, aber was mich gestört hat 
waren die Spannungsbereiche. Zum einen nur bis 300V und zum anderen ist 
es durch diese Einteilung auch nur bis 3V hochohmig. Alles über 3V wird 
mit 10Meg belastet.

Und man kann das 3478A (zumindest meins) nicht im Autorange einfach 
laufen lassen. Im hochohmigen Spannungsbereich lädt sich der Eingang 
langsam auf bis es dann in den 30V Bereich schaltet um sich wieder zu 
entladen. Dadurch klickt dauernd ein Relais.

Das 3456A hat übrigens auch keinen Lüfter ist dafür aber echt riesig. 
(Und es hat natürlich viel mehr Einstellmöglichkeiten und vor allem 6,5 
Stellen)


Marian  . schrieb:
> Bzgl. der Rauschen-Filtern-Diskussion: Man könnte eventuell mit einem
> nichtlinearen Filter das Ziel erreichen das 1/f Rauschen teilweise
> wegzufiltern, ohne eine zusätzliche stundenlange (oder gar tagelange)
> Einschwingzeit auf <1 ppm in Kauf nehmen zu müssen.

Und das rein analog?

von Marian  . (phiarc) Benutzerseite


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Philipp C. schrieb:
> Und man kann das 3478A (zumindest meins) nicht im Autorange einfach
> laufen lassen. Im hochohmigen Spannungsbereich lädt sich der Eingang
> langsam auf bis es dann in den 30V Bereich schaltet um sich wieder zu
> entladen. Dadurch klickt dauernd ein Relais.

Ja, das ist mir auch schon öfter nervig aufgefallen. Vor allem, weil das 
Instrument ja unbedingt im Auto-Range-Modus starten muss. Vergisst man 
einmal nach dem Einschalten direkt Manual-Range einzuschalten und hat 
nichts angeschlossen, wird man spätestens nach ein paar Minuten daran 
erinnert. klick klick

Philipp C. schrieb:
> Und das rein analog?

Das wäre die Frage. Machbar bestimmt ... nur wie aufwändig wird das am 
Ende? Nichtlineare Filter sind ja an sich nicht so kompliziert, 
vereinfachbar bis auf "Widerstände von Dioden gebrückt", aber wenn es um 
ppm's geht... wahrscheinlich hat man vorher einige Referenzen parallel 
geschaltet, anstatt eine so aufwändige Rauschfilterung vorzunehmen.

von F. F. (foldi)


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Anja schrieb:
> Noch ein direkter Link:
> 
http://www.researchgate.net/publication/259346930_Long_term_characterization_of_voltage_references
>
> Offensichtlich erfüllt keine der untersuchten Referenzen die
> Anforderungen vollständig.
>
> Gruß Anja

Ich habe mit viel Interesse mit gelesen und Anja, du weißt ja, dass ich 
ein heimlicher "Anja Fan" bin, weil du immer mit solchen Dingern um die 
Ecke kommst.
Aber zurück zum Thema:
Spektrum als Anwendung oder Ähnliches, das ist mir schon klar, aber um 
wie viel genauer muss dann die Messtechnik sein und wie wird diese mit 
den Temperaturschwankungen ect. abgeglichen?
Mit anderen Worten gefragt, beeinflusst nicht die Ungenauigkeit der 
Messtechnik, inclusive der Anbindung das Messgerät (also Messleitungen 
ect.) schon derart, dass allein dadurch schon erhebliche Abweichungen 
(auf dieses kleine Fenster bezogen) statt finden?

: Bearbeitet durch User
von Philipp C. (e61_phil) Benutzerseite


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F. F. schrieb:
> Mit anderen Worten gefragt, beeinflusst nicht die Ungenauigkeit der
> Messtechnik, inclusive der Anbindung das Messgerät (also Messleitungen
> ect.) schon derart, dass allein dadurch schon erhebliche Abweichungen
> (auf dieses kleine Fenster bezogen) statt finden?

Zum einen sind oft die Anforderungen an das Labor recht eng in der das 
Gerät die spezifizierte Performance erreicht (ist bei anderen 
Messgeräten ja genauso) und zum anderen kann man durch ein paar Tricks 
im Aufbau einige Temperaturfehler schon sehr weit reduzieren.

Hier im Thread geht es auch weniger um den TK, als eher um das Problem, 
dass so eine Referenz auch ohne große Temperaturänderung nicht ihren 
Wert behält.

Dann ist die Anbindung ja auch nicht so, dass dort zwei Geräte stehen, 
die irgendwie verbunden sind. Die Elektronik ist ja Teil eines Gerätes 
und auch darin verbaut. Somit hat man diese Verbindungen sehr gut im 
Griff.

Und am Ende kommt es ja auch noch darauf an, was ich überhaupt so stabil 
an den restlichen Aufbau übergeben möchte. Es muss ja nicht immer eine 
Spannung sein die da stabil gehalten wird. Und selbst wenn es eine 
Spannung ist, dann macht es auch einen großen Unterschied ob es 10mV 
oder 10kV sind die auf 1ppm stehen sollen.

: Bearbeitet durch User
von F. F. (foldi)


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Der letzte Satz ist wohl wahr.
Natürlich geht es hier um die Referenz, aber meine Frage bezog sich ja 
explizit auf die Messtechnik. Ich glaube nur die wenigsten Gerätschaften 
haben gleich die Messtechnik mit eingebaut, um deren eigentliche 
Arbeitselektronik zu überprüfen. Selbst wenn, mir ging es um die 
Musterprüfung.

von Philipp (Gast)


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F. F. schrieb:
> Der letzte Satz ist wohl wahr. Natürlich geht es hier um die
> Referenz, aber meine Frage bezog sich ja explizit auf die Messtechnik.
> Ich glaube nur die wenigsten Gerätschaften haben gleich die Messtechnik
> mit eingebaut, um deren eigentliche Arbeitselektronik zu überprüfen.
> Selbst wenn, mir ging es um die Musterprüfung.

Meinst Du das Ergebnis der eigentlichen Messung am Ende? Da wird zB beim 
Massenspektrometer dann ein Stoff mit genau bekanntem (oft besser als 
1ppm) m/z vermessen und daran kalibriert. Oder was auch immer kalibriert 
werden soll (Isotopen-Ratio oder was auch immer).

von F. F. (foldi)


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Ah, ok! Hätte ich auch selbst drauf kommen können.
Vielen Dank!

von Hinweisender (Gast)


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Auf eevblog gibt es einen Thread, der eventuell zu der hier gestellten 
Anfrage passt: 
http://www.eevblog.com/forum/metrology/building-your-own-voltage-reference-the-jvr/

von Philipp C. (e61_phil) Benutzerseite


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Hinweisender schrieb:
> Auf eevblog gibt es einen Thread, der eventuell zu der hier gestellten
> Anfrage passt:
> 
http://www.eevblog.com/forum/metrology/building-your-own-voltage-reference-the-jvr/

Hmm, sieht mir nicht sonderlich Serien tauglich aus, was da gemacht 
wurde.

von Robert (Gast)


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Was ist eigentlich aus euren Sachen geworden. Habt ihr für die 
geforderte Stabilität eine Lösung gefunden? Falls ja, welche?

von Philipp (Gast)


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Bei mir wird es wohl die LTC6655 im Keramik SMD Gehäuse werden.

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