Precizni termo regulator / generator

[Dragan100]

Ja sam odradio referencu od 10V sa AD588 koji je pre dvadesetak godina bio in.
Ima u sebi izvor napona, svoj omski razdelnik i tri op, od toga dva slobodna tako
da uz dva spoljna tranzistora gura do 120 mA pri 10V. Drif mu je 1.5 ppm/°C, dok
je initial error 1 mV. Uradio sam neki mali ragulator temperature u okviru 2°C tako
da to radi bas dobro. Napravio sam i Kelvin povratnu spregu koju sam trazi preko
nekoliko miliampera.

https://www.analog.com/media/en/technica.../ad588.pdf

Otpore treba koristiti samo one od 0.1% i 5ppm, a trimere skoro zaboraviti. Treba
za podesavanje koristiti DIP prekidace sa 4-5 mesta i paralelnom vezom otpora
doci skoro do potrebne vrednosi, a trimer odabrati tako da samo mrvicu utice na
trimovanje, recimo samo neki mV.

AD588 je kompletan i sa tim dodatkom Kelvin sensing sa tri opampa.
Treba paziti kako se opterećuje izlaz (isto i kod AD780) 
jer ima Load regulation tipično nekih 75uV/ za svaki mA opterečenja, pa treba imati i to u kalkulacijama tačnosti.
Tako da i trimovanje ima svoju potrošnju, a izlaz onda strogo buferovan, da se izogne bilokakvom dodatnom potrošnjom.
Jasno buffer mora biti takodjer neki od excellent opampa, malog ulaznog offesa...itd vrhunskih karakteristika,
sličnog kojeg je @Miki več odabrao (OPAx189)

[Dragan100]

Mala šala ali ovo mi se svidja "odčitke odradiš sa MCUjem" ...
Sa kojim crnim MCU-em? : )
Može sa MCU ali da ide na HP/GPIB preko USB, da HP bude procesni voltmetar/ohmetar jer jedino on to može da usempluje u "zdravih 20bit rezolucije" koje je na jedvite jade izvukao to tačno, ja da ga semplujem sa nekim integrisanim A/D te rezolucije nema šanse, može samo sa custom A/D konverterima i opet neke reference ...

Zapravo odčitavanje nije potrebno da je baš brzo, Sample rate dovoljno več i do 100Hz, Low speed ali da nam je vrlo tačan i sa barem 20bit resolucije
Nešto Dual-Slope ADC, 20bit lagano,

ili iči odmah sa Delta-Sigma ADC, i do 32bits resolucije? 
MAX11254, 6ch, 24BIT, SP/QSPI/MicroWire
MAX11254ATJ+ Analog Devices Inc./Maxim Integrated | Integrated Circuits (ICs) | DigiKey
diff.ulazi, mali ulazni šum, visok SNR,... a potrebnu externu REFerencu več imaš, 2,5000V   :-)

[mikikg]

O A/D konverterima možemo posebno, ja iskreno nisam video praktično ni jedan konverter sa tačnih više od 20-21bit-a, 16bit i nekako, 18bit uz podosta muke, mnogo sam ih video, dosta sam probao, 24bit može samo da se sanja, "čuo sam da posotoji" neki tamo HP3458A sa 28bit koji zadnjih 3-4bita "dokrajči" sa reed-relejima, 32bit ne može ni teoretski, možda na nekih 3-4*K

[Dragan100]

O A/D konverterima možemo posebno, ja iskreno nisam video praktično ni jedan konverter sa tačnih više od 20-21bit-a, 16bit i nekako, 18bit uz podosta muke, mnogo sam ih video, dosta sam probao, 24bit može samo da se sanja, "čuo sam da posotoji" neki tamo HP3458A sa 28bit koji zadnjih 3-4bita "dokrajči" sa reed-relejima, 32bit ne može ni teoretski, možda na nekih 3-4*K

Sad smo več kod ADC, protokola i procesora, a da nismo ustanovili šta nam na ulazu zapravo treba od analogije!
Definiši premisu šta nam treba od AD780, ili neke druge reference?
Ma ponavljam se, šta češ, ostario čiča....

[branko tod]

Referentna referenca, iz proslog veka, a mozda i predproslog 

https://en.wikipedia.org/wiki/Weston_cell


https://www.pa4tim.nl/?p=2141

[progster]

I referenca 21. veka...

Nije toliko precizna, ali je čudo šta se sve može napraviti sa dva tranzistora...

[mikikg]

Hehe, vidi na primer LM334Z, strujni izvor, programabilni preko jednog otpornika, kao sve cool i ti stavis to da držis neku struju, sve super samo što je taj strujni izvor toliko strujno nestabilan naspram temperature da ustvari može da posluži kao temperaturni senzor sa pozitivnim TC i ako se ne kompenzuje dodatnom didodom sa negativnim TC to ne može da se stabilizuje.

Jedini problem što je vrlo pipavo i zavisi od primerka do primerka da se to upari, uparuje se sa otpornicima ali moraš da prodješ kroz 2-3-4-5 iteracija temperaturnog "sweep" od 0 do 100*C da bi našao kombinaciju strujnog izvora sa kompenzacionom diodom i dva neka optornika da se dobije što bliže 0ppm, i to posle stvarno ima vrlo mali drift i radi tako kako si ga iskompenzovao

Vrlo prosta metoda samo oduzima podosta vremena.

Kad imaš stabilan strujni izvor onda može da se ide na zener diodu poput 1N841 i da teraš sa tačnih i stabilnih 7.5mA i to bi trebalo po specifikaciji da ima 0ppm, pa čak i ako to kliza može vrlo finom promenom struje da se utiče na TC, pogledaj spec ...

[mikikg]

Evo kako to "uparivanje" praktično izgleda ...

DUT je BD139.

Dakle sa instrumenta i njegovog 4-Wire priključka se prelazi na RJ konektor pa na UTP Patch kabal 10 metara, pa sa druge strane isto ali mora da ide preko flet kabla i da završi na kraju spojeno na komponentu.

Zašto UTP kabal? Pa treba mi bar 4-Wire!
Zašto na kraju flat? Pa kad udje u frižider da bolje dihtuje na ivici ...
Zašto 10m? Pa tolika mi treba od frižidera do HP-a, stvarno mi se ne pomera ni HP ni frižider

Pa malo u frižider/zamrzivač na -17*C, pa malo u ključalu vodu, medju provera na sobnoj temperaturi (ili nekoj fiksnoj poznatoj, tu je uloga AD780 izmedju ostalog) i beležis otpornost od kojih se posle računaju TC koeficijenti ...
Za proveru, izračunati koeficijenti se unesu spomenuh Y i Z registre od HP-a i ima vidi se uključenana MATH operacija (X-Z)/Y i dobije se direktno očitavanje temperature, Z je otpornost na 0*C i to bude recimo 704.927 (Ω) i Y je koeficijent i bude na primer -1.81276 za TC.
Što se preciznije izmere vrednosti otpora i temperatura i dobije što tačniniji TC tog DUT-a (u mom slučaju pri 1mA) koji je vrlo linearan i stabilan generalno za tu konkretnu komponentu, samo treba precizno da se izmeri u što širem temperaturnom opsegu to je bolje odradjen posao, sa tim se posle sve ostalo bitno temperaturno zavisno računa i kompenzuje.

Ironija je ta da je kod ovih poluprovodnika jedno TC stabilna veličina u odnosu na temperaturu pri fiksnoj sturji, sve ostale karakteristike se temperaturno menjaju i jedino TC (i offset) ima smisla izmeriti tačno

[Dragan100]

Hehe, vidi na primer LM334Z, strujni izvor, programabilni preko jednog otpornika, kao sve cool i ti stavis to da držis neku struju, sve super samo što je taj strujni izvor toliko strujno nestabilan naspram temperature da ustvari može da posluži kao temperaturni senzor sa pozitivnim TC i ako se ne kompenzuje dodatnom didodom sa negativnim TC to ne može da se stabilizuje.

Jedini problem što je vrlo pipavo i zavisi od primerka do primerka da se to upari, uparuje se sa otpornicima ali moraš da prodješ kroz 2-3-4-5 iteracija temperaturnog "sweep" od 0 do 100*C da bi našao kombinaciju strujnog izvora sa kompenzacionom diodom i dva neka optornika da se dobije što bliže 0ppm, i to posle stvarno ima vrlo mali drift i radi tako kako si ga iskompenzovao

Vrlo prosta metoda samo oduzima podosta vremena.

Kad imaš stabilan strujni izvor onda može da se ide na zener diodu poput 1N841 i da teraš sa tačnih i stabilnih 7.5mA i to bi trebalo po specifikaciji da ima 0ppm, pa čak i ako to kliza može vrlo finom promenom struje da se utiče na TC, pogledaj spec ...

Uzeti temp stabilnu naponsku referencu koja ima Force i Sense priključke i odraditi precizan i takodje temp stabilan programabilan (podesiv) CCS.
Naprimer REF6225 dobije se strujni ponor sa 3ppm/°K
Mosfet N-ch, 20V+, signalni, Id za nekiliko stotina mA, V_gate_tresh 1.0V+
REF6225 data sheet, product information and support | TI.com

[mikikg]

Mala ispravka, radi se o 1N821 zenericama, evo DS u prilogu, imam 10-ak komada.
Imam i jedan samo primerak 1N825 ...
Voleo bih da to iskoristim pre nego što krenem da kupujem druge reference a ako krenem da kupujem reference onda ce LTZ1000A da bude prva na spisku i ne verujem da ću posle nje da kupujem neke druge

[mikikg]

BTW: Lasersko trimovanje otpornika isto planiram da probam, imam otpornike a imam i laser dovoljno jak da napravi malu rupicu ili zarez na površini MF otpornika