Так случилось, что в ходе экспериментов с большими емкостями я вынес ГЛИН-у часть аналогово каскада около недели назад. Естественно в ближнем РФ запчастей не нашлось, пришлось заказывать с задворков цивилизации. Но пока они ко мне ехали, меня подбило сделать вторую версию ГЛИНа. Первую версию я делал и заказывал компоненты около года тому назад, сегодня ситуация несколько изменилась, по этому его было решено немного схемотехнически переработать.
От концепта “одной большой платы” было решено отказаться и перейти на модульную конструкцию. По мере готовности модулей я буду отчитываться тут.
Саму конструкцию решено убрать в огромный корпус Kradex Z112BJ ABS, чтобы дистанцировать чувствительную электронику от полей создаваемых трансформатором.
Первый разработанный модуль, что не удивительно, оказался аналоговым
Из внесенных изменений:
- Опора по напряжению заменена на 2x Analog Devices ADR1399KHZ.
- ЦАП заменен на Texas Instruments DAC11001B.
- Плата оптимизирована по термо-ЭДС.
- От счетверенных ультра-присижн ОУ решено отказаться в пользу еще более ультра-присижн одинарных ОУ с чоппер-архитектурой.
Применение ADR1399 внесло свои коррективы, в основном вызванные ее проблематикой, а точнее ее коваровыми ножками. Ковар в этой микросхеме применен по тому, что именно он имеет максимально близкий к стеклу коэффициент линейного расширения, а ножки в этом корпусе имеют стеклянные изоляторы. Но… как всегда есть “но”…. Ковар имеет огромный термо-ЭДС к меди и припою, по этому, любимым занятием любого уважающего(и не уважающего) себя нутса, является выравнивание теплового дифферента в месте пайки. А Аналог-девайсесы тут тоже постарались как могли!!! Задрали температуру печки нового стабилитрона на бешенные 95°C Температурный дифферент с комнатной температурой получился огромный. Еще чуть, и можно было-бы из горсти ADR1399 начинать выпускать ультра-прицизионные кипятильники…. но черт!!! 5-ти градусов не хватает… разве что, кипятить воду в походе в горы…
Я решил сильно не изголяться, и применить:
- Метод “подогрева” ножек интегрального стабилитрона с помощью ножек нагревателя, разместив небольшие полигоны подключенные к ним без термобарьера. Так, чтобы они окружали ножки интегрального стабилитрона.
- Сделать крышку для закрытия этого блока от движения воздушных масс.
- “разякорить” вывод дорожек интегрального стабилитрона из термобокса, на полигоны расположенные на внутренних слоях платы, для выравнивания температурных дифферентов дорожек.
- Минимизировать толщину дорожек интегрального стабилитрона.
В результате вышло нечто такое….
Слой 1:
Слой 2:
Слой 3:
Слой 4:
Минимизация толщины дорожек в то-же время вызывает и проблему. Новому стабилитрону Аналог-девайсесов требуется ток 3мА для работы, и эти дорожки начинают выполнять роль сопротивления. В этом нет ничего страшного… ну подумаешь, резистор из дорожек, если-бы не одно “НО”, ТКС меди огромен, и чтобы не испортить ТКН стабилитрона, надо проверить вклад ТКС дорожек в ТКН стабилитрона, до места значительного утолщения дорожек или до точек Кельвиновского подключения. Сам расчёт не сложный, делается в Excel за 5 минут:
Как видно, толщина дорожек и их длинна мною подбиралась по уровню вклада, не более 0.1ppm/°C.
Ну и как-же новейший ультра-присижн Аналог-девайсесов без крышечки то? Конечно нужна крышка!!! Высота которой подобрана с учетом рекомендации производителя: оставлять 10мм зазор между платой и стабилитроном. А то без крышки эти стабилитроны просто сдует, да еще и поставленные по рекомендации производителя “на полную высоту ножек над платой”.
Вот у Аналог-девайсесов нет правильной крышки, и их стабилитрон на их эвалюшн-борде, уже потихоньку клонится к земле….
Такого быть не должно! стабилитрон должен быть защищен и в том числе механически.
Плюс, для правильной центровки стабилитронов при пайке на всю длину ножек, пришлось придумать спец. приспособление.
В котором стабилитроны для пайки будут зажиматься по минимальному диаметру и четко на нужную глубину, а потом уже оно будет сниматься и ставится чистовая крышка с увеличенным диаметром и глубиной, чтобы между ней и стенками был зазор.
В общем отличные получились стабилитроны, о них пришлось думать куда больше чем о всей остальной конструкции блока. Хвала Аналог-девайсесу!
В целом, всю плату пришлось трассировать с максимальным уровнем симметрии, и продумывать тепловое распределение, для минимизации термо-ЭДС всех критичных контактов. Получилось не супер, но значительно лучше первой версии.
Так-же были разработаны крышки закрывающие блок ЦАП, которые планируется изготовить из токо-проводящего пластика. Которые призваны не только нивелировать влияние движение воздушных масс вокруг модуля, но и потенциально защитить от электростатики.
Надо отметить, что JLCPCB рапортовали, что такую плату с такими слотами в плате, они не способны изготовить, и сказали – “вах, все сломается к херам!!!!” …. хм…
Ну ничо…. зато у Резонита ничего не сломается!!! Они взялись за изготовление этой платы без каких-либо вопросов.