Тест релюшек Panasonic TXS2 AgPd

Не секрет, что релюшки делают с разным материалом контактных групп. Существует множество вариаций материала, среди популярного в кругах любителей прецизионности фигурируют множество, вот несколько из них:

  • ЗлН 95/5 (Золото-Никель 95%/5%) – Применяется в электрометрии времен совка, и малосигнальных (и малонадежных) реле той-же эпохи.
  • Ag и системы AgAu – Типовой материал обычных малосигнальных реле.
  • AgPd (Серебро-Палладий) – Опциональный материал, обычно по спец-заказу.

Но как выясняется, не все понимают для каких целей существует такое разнообразие материалов, постараюсь пояснить….

Читать далее «Тест релюшек Panasonic TXS2 AgPd»

Эпический фейл

Искал я тут значит инфу, о применении недавно заказанного LTC2500-32, и случайно наткнулся на видос коллеги “Scullcom Hobby Electronics”, вот на этот:

Где коллега рассказывает о применении принципиально иного АЦП, а именно ∆Σ АЦП LTC2400. Который не смотря на схожесть циферок имеет от моего принципиальные отличия, хотя-бы даже тем, что он не SAR, а ∆Σ. Ну да ладно, думаю дай посмотрю….. интересно-же….

После просмотра обозначенного видео, я получил заряд смеха и бодрости на весь оставшийся день! Спешу поделиться и с Вами коллеги….

Читать далее «Эпический фейл»

Новый виток

Пока не спешно трассируется плата ЦАП, меня не покидают мысли, раз уж на то пошло…. переделать и плату выходного модуля, снабдив ее АЦП, который будет не только самокалибровать ЦАП, но и работать как отдельный электрометр, вычисляющий скорость входящего ЛИН с вешнего блока-интегратора…. Ибо лучше иметь “Калибратор-электрометр”, чем просто “Калибратор”, так ведь ? laugh

Выбор пал на АЦП Linear Technology LTC2500, но пока в воздухе подвис вопрос с детальками, скажу поставщикам чтобы проработали, пока всех поставщиков не призвали защищать родину, мать!… а там, если привезут… там посмотрим… 

Исследуем параметры усилителя

Когда что-то делаешь, первоочередное это определить, что за такую неведомую ебанную херню ты сделал. Другими словами, надо ее измерить. Чем мы сейчас с Вами и займемся на примере усилителя! mail

Читать далее «Исследуем параметры усилителя»

Застрял….

Все выходные чо-то размышлял о плате ЦАП-а, перебирал возможные варианты, и чо-то все чем-то не устраивали, то какой-то overkill выходит, то бред…

Черт!!! Наверное плюну на все это, и сделаю то, что есть сейчас.

Из последних идей была следующая: задействовать вообще все заказанные на данный момент стабилитроны, ибо ни в каком обозримом будущем под них других проектов у меня нет. А чтобы сэкономит тепло, и не иметь проблем с перегревом ОУ, драйверы питания будут выполнены на управляемом NPN транзисторе и балансире на резисторах, которые буду размещаться в том-же термобоксе, что и стабилитроны. Наверное применю что-то простое, типа NXP, но в корпусе SOT-223 и пару резисторов 1206.

Вторичная, но как мне кажется, не менее важная идея – сохранить концепт виртуальной земли, чтобы максимально обеспечить не только кельвиновское подключение к частям блока ИОН, но и свести на ноль ток протекаемый  через землю, потому как от 6-ти зеннеров ток уже весьма солидный, около 20мА. Который в классическом включении необратимо вызовет смещение потенциала земли.

Концепт ОУ вероятно оставлю как и планировал сдвоенная Супер-β типа  OPA2202, и в качестве выходного буфера ЦАП малошумящий, но высокоскоростной OPA211. Поскольку у них вполне подходящие под задачу дрейфы и а параметры шума на голову превосходящие параметры даже группы из 6-ти зеннеров.

Санкции не работают !

Несмотря на то, что Россия является мировым лидером по наложенным на нее санкциям, спешу представить Вам фото первых в Российской Федерации  новейших прецизионных интегральных стабилитронов Analog Devices ADR1399KEZ.

(на заднем плане конденсатор 0402)

Выражаю благодарность ООО “Элитан Трейд”. Благодаря им, покупка прошла успешно и непринужденно.

Сжигатель ADR1399KEZ

Чего может не хватать новоиспеченному владельцу KEZ-ов? Хм…. наверное только “сжигателя” laugh А значит самое время его сделать. Чтобы дать  стабилитронам приработку и примерно оценить их напряжение и слегка отсортировать.

За основу были взяты уже проверенные наработки внешнего блока-питания ГЛИН, в который просто добавлено два стабилитрона и простейшая их “обвязка”.

На плату с обратной стороны будут ставиться две зажимные панельки под LСC-8, которые я нашел на АлиЭкспресс. А сама плата будет располагаться не в дне корпуса, а на крышке, так, чтобы обе панельки выходили вверху корпуса, для быстрого доступа к ним и возможности быстрой замены стабилитронов.

 

В этом не мудреном приспособлении стабилитроны будут прирабатываться, положенный им 1 килочас, потом измеряться и сортироваться. Так-же будут предусмотрены разъёмы для подключения мультиметра к каждому стабилитрону.

Репозиторий проекта: https://github.com/shodanx/ADR1399KEZ-BURN-IN-tool

4 > 2 !

Размышления над концептом платы ЦАП продолжаются…. Взвесив все “за” и “против”, а так-же учитывая то, что у меня заказано две партии ADR1399KEZ по 2 и 4 штуки, итого 6 штук. А так-же учитывая, что ни на какое ближайшее время применений этим стабилитронам нет, кроме как поставить их в ГЛИН. Было решено, что лучше двух стабилитронов в опоре, могут быть только 4 стабилитрона в опоре crazy Да и задачу по трассировке это мне не усложнит, так как стабилитроны можно установить симметрично, один под другим, по разные стороны платы.

Суть сего действа в том, что увеличение количества стабилитронов до двух на каждую рельсу опорного напряжения, понизит шум в среднем на “корень квадратный из двух”, то есть 1.414, и в результате шум должен уменьшится до 1 мкВ в диапазоне малых частот от 0.1Гц до 10Гц, который не покрывается выходными фильтрами, т.к. их частота среза около 7Гц. А один микровольт шума, это 0.01% AC составляющей в DC токе при скорости ЛИН 10мВ/сек. Благо прошивка прибора построена таким образом, что на малых скоростях ЛИН дополнительные каскады усиления выключены, и на емкость поступает напряжение без усиления, то есть от -7В до +7В через малошумящие ОУ Linear Technology LTC2057HV.

Так-же поскольку место на плате позволяет, решил поставить несколько конденсаторов WIMA MKP4 на 2.2мкФ, чтобы срезать шумы ИОН свыше 100Гц. Для целей дальнейшего использования платы ЦАП в паре с высокоскоростным АЦП высокого разрешения.

Судя по анализу даташита на стабилитрон ADR1399KEZ в LCC корпусе, ему стать сверхстабильным ИОН особо не светит. Его от температурного циклирования буквально разносит в клочья и он в отличии от классической версии ADR1399KHZ в корпусе TO-46, улетает в далекие дали.

Стоит ожидать и других сюрпризов. По этому лично я от него не жду чего-то сверхестественного. Да и выбирать особо не приходится, т.к. на сегодня, ADR1399KEZ в LCC корпусе, это единственная модель этих стабилитронов, которая доступна к покупке где бы то ни было в мире. Главное на что я рассчитываю меняя классического старичка LM399, который был разработан еще в прошлом тысячелетии, это пониженный шум, при превосходном ТКН. А уж это он должен смочь обеспечить. К тому-же в абсолютно беспрецедентной конфигурации 2+2.

Почему я так жду 1399-е стабилитроны, спросите Вы, отвечаю – потому-что это первое более менее ощутимое движение с мертвой точки за последние несколько десятков лет в этой области. По сумме факторов им не будет равных, так как выполняется сразу ряд условий:

  • Низкая стоимость решения(в месте с компонентами обвязки).
  • Малое соотношение шум/ppm в НЧ области.
  • Малый ТКН.
  • Высокая долговременная стабильность.

Все это можно легко найти по отдельности, но не вместе.

ИОН на базе ADR1399KEZ

Решил на всякий случай, просимулировать новый концепт опорника в ГЛИН, и вдруг посетила меня тут на досуге мысля… а не сделать ли мне ИОН на ADR1399K. Эта мысля пока-что получила воплощение только в виде симуляции в LTspice:

Файл симуляции: ссылка

Пришлось попробовать несколько вариантов системы запуска, и похоже самый рабочий из них, это использование дополнительного делителя и диода.

Опорник имеет с обоих сторон(со стороны ИОН и клемм) кельвиновское подключение, компенсирующее потери на проводах и дорожках, а это значит, что его можно использовать и для относительно мощных нагрузок, до нескольких миллиампер.

По идее, если на него разработать методику калибровки, то можно отдать в мет-лабораторию, чтобы его измерили… хммм…. есть над чем подумать crazy Может и займусь….

Обновление платы ЦАП

Прорабатывая дальнейшее развитие проекта, решил попробовать переделать опорные источники. Предыдущая версия основывалась на референсной схеме TI с зеркалом, на базе встроенной в ЦАП R+R цепи.

Оно в принципе работает, но ее дрейф мне не нравится. А поскольку внешнюю зеркалирующую цепь R+R я не хочу, так как с ней много мороки с подбором резисторов по ТКС, то решил двигаться в другом направлении, и применить доселе не виданный концепт с двумя интегральными стабилитронами. Один из них будет создавать опору положительной полярности, а второй отрицательной полярности.

Да, как вы могли заметить, мне наконец-то скоро приедут из Элитана новые интегральные стабилитроны ADR1399KEZ crazy Главная отличительная черта которого значительно меньший низкочастотный шум.

В то время, когда для LM399 НЧ шум с легкостью доходил до 4-5 мкВ от пика до пика и более, у ADR1399K заявленный шум должен составлять около 1.4 мкВ от пика до пика. Напомню, что 10 мкВ шума на скорости ЛИН 10 мВ/c, это 0.1% AC составляющей в выходном DC токе.

По случаю нового стабилитрона я решил заморочится с его обвязкой, и спроектировать новый драйвер питания интегральных стабилитронов:

Отличительной чертой данного драйвера, является гарантированная установка начальных условий запуска интегрального стабилитрона. В отличии от прошлой редакции, добавлен диод D1, который не даст защелкнуться драйверу на отрицательной полярности. А это проблема, так как питание ОУ двухполярное, и такое защелкивание может произойти при очень большом сопротивлении подтяжки, которая обычно составляет 100…1000 кОм. Маленькой подтяжку на плюс питания обычно не ставят, т.к. она внесет в ток стабилитрона зависимость от питающего напряжения. Но я решил и эту проблему исправить, переставив подтяжку с контакта стабилитрона на выход ОУ. При предлагаемом включении, ток подтяжки никак не будет влиять на ток стабилитрона, но при этом она будет гарантированно устанавливать положительную полярность и корректно запускать ОУ в момент включения.

Пришлось так-же заморочится, и применить активный драйвер земли стабилитронов, чтобы полностью устранить негативные эффекты от протекания тока по дорожкам земли.

Такой драйвер с кельвиновским подключением не только уберет проблемы связанные с сопротивлением и ТКС землянной дорожки, но и позволит развести сигнальную землю всей платы ЦАП таким образом, что ток по ней не будет протекать, и тем самым уйдет проблема перекоса потенциала земли.

Генерация обоих полярностей с помощью интегральных стабилитронов, без каких либо резистивных элеменетов, по идее должна жесточайшим образом пригвоздить обе рельсы опорного питания, и проблема плавающей рельсы -7V должна полностью исчезнуть.

А освободив R+R цепь DAC, ее можно использовать для другого не менее важного дела – выравнивание токов входов буфера U4.

А они, токи входов, у нового выходного буфера OPA211 уже довольно приличные, десятки наноампер в условиях прогрева, и они могут сместить выходное напряжение на десятки ppm.