Самодельный ИОН на базе Linear LTZ1000

[Wladimir_TS]

В общем по факту при СССР небыло, а сейчас под "импортозамещение" пытаются что-то воссоздать. Но с другой стороны хоть что-то пытаются сделать. Хотя своей измериловки увы не видать еще лет 20.

[izhadapter]

а кто продает эти KX-LTZ1000 платы в сборе и какая цена ?
Прям такой секрет за пол часа не смог найти цен, похоже выше всякой скромности ))

[Mickle]

Илья xDevs - разработчик. Он на этом форуме больше не появляется, однако в профиле есть ссылка на его сайт, там найдёте контакты. Возможно, что у него есть лишний экземпляр. Насколько помню, с десятка 2 этих ИОН изготавливались и комплектовались в складчину, под конкретных заказчиков, о чём была соответствующая тема на eevblog. Себестоимость последней версии около 500$.

[izhadapter]

Цена завышена и не соответствует потребностям(Российским).

Мультиметр 6.5 разрядов стоит дешевле (25т.р.)
поверка 3тр. (Ижевск, за границей поверка стоит в 10 раз дороже)
Не удивительно что даже американцы берут только голую платку (:
Сейчас платки начали Китайцы продавать эти тоже, пустые.

Последний раз редактировалось izhadapter Вс сен 08, 2019 13:04:54, всего редактировалось 1 раз.

[Mickle]

Это цена использованных топовых комплектующих, а их дешёвыми не назовёшь.
Если хочется более простой и экономичный вариант, сделайте сами. Для начала схему можно взять из даташита, топология платы делается за полчаса-час, заказать LTZ, компоненты обвязки, фольговые резисторы (в 5-10-кратном количестве), испытать резисторы, отобрать по ТКС, подобрать пару для задатчика температуры, спаять, испытать, измерить ток потребления без учёта подогревателя, подобрать компенсирующие резисторы возвратного тока, испытать на ТКС весь ИОН, подбирая 1 или 2 резистора коррекции ТКС (если получится), измерить размах напряжения шума, обеспечить приработку 168 часов, оценить временную нестабильность за 1000 и более часов. Как видите, всё элементарно.
Когда мне недавно понадобились платки ИОН, так и было сделано. BOM я не считал точно, но вышло примерно вдвое дешевле.

[izhadapter]

собирать самому это безсмысленно.
У автора приборы 8.5 разрядов, он может проверить свои калибраторы и имеет опыт доставания того что нужно.

Если я буду собирать, затем отнесу на поверку и не факт что точность будет нормальная после сборки.
Меня удивляют люди которые решились собрать самостоятельно такие ИОН исходя из выше изложенных моих мыслей, возможно они имеют дешевый доступ к точным приборам, чтобы выполнить проверку и если надо подстройку и затем снова проверку.

[YellowColor]

Если собрать из качественных комплектующих, то параметры будут приближены к таковым из даташита. Конечно, случайность никто не отменял, но всякое бывает. Можно даже обойтись без подбора, если смириться с увеличением нестабильности в несколько раз - но она все равно будет столь мала, что ее уловит не каждый 7,5-разрядный прибор. А собирать смысл есть, потому что фабричные калибраторы на той же LTZ1000 стоят в разы дороже упомянутых $500.
И да, где можно купить 6,5-разрядник за 25000? Даже 34401 стоят не дешевле 30. А за 25 можно найти разве что отечественные В7-хх, большинство из которых 6,5-разрядными можно назвать только по количеству показываемых цифр, но никак не по параметрам.

[Mickle]

izhadapter писал(а):

собирать самому это безсмысленно.

В таком случае говорят "лучшее - враг хорошего" У вас же есть ИОН на LM399 от RoadRunner-а с eevblog (https://www.eevblog.com/forum/buysellwa ... d-version/).

[0xFF]

В прошлом году решил запилить ...

2 X LM399 (отобранные из 8, которые куплены на ебай, которые несколько месяцев работали при +120С в термостате) + шумодав + усилитель до +10В, + 2 делителя 10:1 + буферы ... ну и трансформаторы и гора кондеров фильтров по питанию .... Результат:

10V:
2018 SEP: 9.999998
2018 NOV:9.999964
2019 SEP: 9.999947

1V:
2018 SEP: 0.999999
2018 NOV:0.999997
2019 SEP: 0.999985

0.1V
2018 SEP: 100.000
2018 NOV:99.995
2019 SEP: 99.994

Резисторы обычные, 25ppm, немного отобранные, Для получения нужных точных величин - запиливал затем покрывал лаком .... , то-же с делителями 10:1 ... для точной подстройки, китайские многооборотные резисторы которые меняют ток смещения буферов .... В общем детали дешевы, работы гигантская прорва, результат выше .... А да ... температурный коэффициент примерно +0.7ppm\C , шум на 10В 2mkv p-p

тоесть ... шумодав вроде работает, делители с запиленными резисторами , неплохо (даже хорошо, можно подумать о лучшей герметизации ... например в маленькую стеклянную бутылку 0.5 мл)
Потенциометры зло, и регулировать ток смещения тоже ..... Ну вот типа того ... Вся головная боль это резисторы ....

[izhadapter]

никак не пойму зачем они все нагревают, по теории и практике надо к нулю стремиться, Пельтье открыл в 1834 году холодильник, через 100 лет уже делали наверно во всю матрицы Пельтье.

0xFF писал(а):

В прошлом году решил запилить ...

С такими параметрами только m830 калибровать.

[0xFF]

С какими параметрами ????

[YellowColor]

izhadapter писал(а):

по теории и практике надо к нулю стремиться

Ага, и ждать десятилетиями рассасывания всяких остаточных напряжений и старения. Уравнение Аррениуса оно такое. Ну и куча всяких заморочек типа выпадания росы от близкорасположенных высокой и низкой температур, повышения стоимости, габаритов, сложности управления...

С такими параметрами только m830 калибровать.

Не только. 4,5-разрядные тоже можно, а это уже приборы серьезные.

[0xFF]

с одним 10В ничего не сделаешь, во вторых это скорее эксперимент: ультрабюджетный вариант и результат.... По мне так крайне успешно, ибо только 1 делитель 10:1 с подобными параметрами стоит больше чем весь прибор. В третьих ... это дрифт ...

[Maxzz]

YellowColor писал(а):

И да, где можно купить 6,5-разрядник за 25000? Даже 34401 стоят не дешевле 30. А за 25 можно найти разве что отечественные В7-хх, большинство из которых 6,5-разрядными можно назвать только по количеству показываемых цифр, но никак не по параметрам.

На Авито Я купил K2000 за 20000. И периодически вижу объявления про 34401A за 23-26 тыр.

[Mickle]

Может кому-то пригодится. Конструкция классического ИОН на 10В с использованием масштабного усилителя с дискретными микропроволочными резисторами в ООС.



Выходное сопротивление 0,1 Ом (сказывается синфазный дроссель). Потребляемый ток 40-50 мА. Ограничение тока короткого замыкания 30 мА. Рабочий диапазон напряжения питания от 14 до 20 В.
Схема и печать во вложении.

Update:
Результаты измерений ТКН и амплитуды НЧ шума.

Вложения

Схема+PCB.rar

(20.59 KiB) Скачиваний: 259

[Mickle]

Методика сборки ИОН:
1. Комплектация и сборка модулей с LTZ1000.
Предварительно измерялся ТКС критичных резисторов (на схеме выделены цветом). Результаты сводились в таблицу для последующих разбраковки и группирования по комплектам.



Производился монтаж всех компонентов и электротермотренировка собранных модулей в течении 26 дней (624 ч.). Количество испытываемых модулей взято на единицу больше числа изготавливаемых ИОН. По результатам мониторинга один модуль не вписался в типовую зависимость временной нестабильности и оставлен на более длительный срок испытания.



2. Комплектование и сборка масштабных усилителей 10:7.
Поскольку коэффициент усиления масштабного усилителя на постоянном токе определяется сопротивлениями резисторов ООС R7-R15, для упрощения комплектования и наладки этого узла все резисторы разбиты на 3 группы: основные (R7,R8,R13-R15), термокомпенсирующие (R10,R11) и настроечные (R9,R12). К основным резисторам предъявляются самые строгие требования временной нестабильности и температурного коэффициента сопротивления. Эти требования послужили основанием для выбора типа прецизионных метрологических резисторов С5-60(Т) с самыми жёсткими допусками на сопротивление (0,002-0,005%) и малым ТКС (1-2 ppm/°C).



Электрический и тепловой режимы работы резисторов в узле заданы таким образом, чтобы рассеиваемая мощность на каждом резисторе составляла малую часть (1/5-1/10) от номинальной мощности 0,05 Вт, приближая таким образом условия эксплуатации к условиям хранения. В технических условиях на производство резисторов указано предельное относительно изменение сопротивления в течении минимального срока сохраняемости 15 лет, равное 0,01% (100 ppm). При допущении монотонности дрейфа это соответствует средней вариации сопротивления 7 ppm/год. Проведённые измерения фактического отклонения сопротивления от номинального показали, что даже по истечении 29 лет хранения сопротивление каждого из резисторов не вышло за границы производственных допусков 0,002 и 0,005%. Таким образом, применение С5-60Т в узле масштабного усилителя может быть оправданным.



Сгруппированные по ТКС резисторы R7,R8,R13-R15 монтируются на плату масштабного усилителя ИОН будучи установленными в массивный радиатор, обеспечивающий выравнивание температур резистивных элементов без учёта саморазогрева. Радиатор представляет собой фрезерованный на обрабатывающем центре прямоугольный параллелепипед из сплава Д16Т с пятью сквозными отверстиями диаметром 11 мм под резисторы, крепёжным отверстием с резьбой М3 и глухим гладким отверстием для размещения опциональных термокомпенсирующих резисторов R10,R11, изготавливаемых из медного эмалированного провода.



Термокомпенсирующие резисторы R10,R11 предусмотрены для коррекции остаточного ТКН ИОН в узком диапазоне температур. В зависимости от знака ТКН как правило устанавливается только один из 2-х резисторов. Настроечные резисторы R9 и R12 служат для корректировки номинального выходного напряжения ИОН 10 В в сторону уменьшения или увеличения. Их применение вызвано большим относительным разбросом напряжения стабилизации стабилитрона LTZ1000 (до 7%).

[Wladimir_TS]

Вот это я понимаю ПОДХОД, но есть пара вопросов:

На первой схеме - назначение VD1?
На ней-же VD5 - а конечно понимаю, что защита - но смысл в ней не очень понятен. А шума он не добавит ?
Симметричные дроссели (ли трансформаторы) для помехоподавления - никак не крепятся ? Для столь сурового подхода к остальным узлам как-то странно.
Еще по "-" - как я понимаю весь выходной ток ИОНа проходит через внутренние структуры LTZ1000 - а зачем ?

[Mickle]

VD1 - защита устройства от переполюсовки по цепи питания. LTZ1000 при обратных смещениях умирает.
VD5 - защита устройства от перегрузки по напряжению на выходе в случае втекающего тока (например, при последовательном соединении с другими источниками).
Дроссели добавлены в последнюю минуту. Их эффективность я ещё не проверял.
"-" цепь внутри модуля LTZ сходится в сигнальной звезде, задающей нулевой опорный потенциал для ИОН, т.е. это неизбежное зло. В нормальном режиме работы ИОН имеет потенциальный выход и работает без тока во внешней нагрузке. Через "-" цепь течёт только ток делителя ООС 0,5-1 мА, с которым приходится мириться в силу его детерминированности. Полностью избавить "-" цепь от протекающего тока делителя и внешней нагрузки технически не возможно без существенного усложнения устройства. Для этого пришлось бы либо добавлять буферный ОУ в "-" цепь и переходить на двуполярное питание, либо питать масштабный усилитель от гальванически развязанного двуполярного источника.

[ufi]

Маленький вопрос: А чем плох буфер описанный в AN86-46 (fig.13) ?

[Mickle]

Плох тем, что в данном контексте от буфера не нужны: а) выходной ток в нагрузке до 150 мА, б) дополнительный источник тепла на плате (Is=10 mA max), в) дополнительное ограничение по минимальному напряжению питания, г) дополнительный источник шума в НЧ области, д) отсутствие ограничения по току нагрузки.