Hoe 0 ppm/C tempco bepalen referentie zener

fred101

Golden Member

Hoe bepaal ik het ( bijna) 0 ppm/C punt van een 1N825A zener. Volgens de datasheet is dat bij gemiddeld 7,5 mA. Ik heb een schakeling hiermee gemaakt maar hij bleef erg temperatuur instabiel. Een keer blazen scheelt zo 300 uV. De ontwerper van het schema krijgt hem ( wel met "gerijpte" geselecteerde) zeners op 0,1 ppm maar dat scheelt wel heel veel met een paar honderd uV.

Ik heb vanmiddag een zener met een 47 ohm weerstand en een temperatuur sensor in wat krimpkous geschoven. De zener aangesloten op een stroombron die ik met een resolutie van 1 uA kan instellen.
De weerstand zit op een pulsgenerator en zo kan ik de boel verwarmen/afkoelen door de pulsbreedte te veranderen.

Ik heb zo'n beetje alles tussen 3 en 11 mA gehad en 18-31 graden maar ik heb het idee dat ik iets fout doe. Ik zou verwachten dat er ergens een omslagpunt moet zijn. Dus van negatief naar positief tempco en daaromheen een minder heftige reactie. Het ding zou ongeveer 2 ppm/C zijn. Maar hij verspringt per tiende graad al snel 30-50 uV.
Ik had het idee dat het ergens rond de 11 mA stabieler werd maar dat ligt zo ver buiten het bereik dat ik niet hoger durfde. Ik heb iemand anders gesproken die het lukte bij 27 graden maar een tempco bij 1 temperatuur is vreemd. Hij zei dat bij die temperatuur een stroom verandering geen spanningsverandering meer gaf. Onder de 27 V steeg de spanning bij meer stroom en daarna daalde hij bij meer stroom.

Iemand suggesties ?

www.pa4tim.nl, www.schneiderelectronicsrepair.nl, Reparatie van meet- en calibratie apparatuur, ook maritieme en industriele PCBs

Weet je ook om welk merk het gaat.

Ben benieuwd uit welke datasheet de 0.1ppm/°C komt.
De datasheets die ik zie staat 0.002%/°C

fred101

Golden Member

Het ding zou ongeveer 2 ppm/C zijn.

Het schema is zo ontworoen dat de uiteindelijke referentie dit haalt. Maar zoals ik schreef met geselecteerde " ingespeelde" diodes. De datasheet was van Philips. Die geeft voor mijn versie 2 tot 3 ppm bij 7,5 mA. Ze zijn 6,25 V dus dat is 12 tot 18 uV/C. Ik zit nu op een paar honderd uV/graad. De diodes komen bij Farnell vandaan. Ik zal dus nooit 0,1 ppm halen ( van 10 V dus 1 uV) maar honderden uV's alleen door de diode is nogal bruut. De diode reageert al op 1 uA stroom verandering.

Ik heb nu ontdekt dat het tempco boven 11,5 mA omkeert.

Zou het kunnen zijn dat zo'n diode eerst weken moet "verouderen". In door gebruik. Iemand zei dat ze eerst een tijd belast moeten worden om te stabiliseren. Gewone referenties moeten dat ook maar dan praat je over 10-60 uV verandering en niet wat ik nu zie. Daarom denk ik dat ik iets over het hoofd zie. De 7805 van pros was stabieler dan dit. Ik zal ook eens een gewone zener proberen ls referentie.

www.pa4tim.nl, www.schneiderelectronicsrepair.nl, Reparatie van meet- en calibratie apparatuur, ook maritieme en industriele PCBs

Fred,

Sorry dat ik je moet teleurstellen, maar de tempco van een 1N825 is 20 ppm/°C en geen 2.

Een waar er in de Philips datasheet gesproken wordt over een maximum TC staat het in de gegevens van dat Farnell ding als 'typical' waarde gegeven.

Vergeet overigens ook niet dat die dingen een dynamische weerstand van 10 Ohm hebben. Dat geeft dus ook al 10 µV per µA.

- Rob.

[Bericht gewijzigd door RobK op donderdag 20 oktober 2011 13:33:21 (19%)

Vertel welk probleem je wilt oplossen, niet met welke oplossing je een probleem hebt.
fred101

Golden Member

Bedankt ( echt waar) ik ben blij en teleurgesteld. Blij dat ik in ieder geval niks fout doe bij het testen /meten en teleurgestekd dat de ene 1n825A duidelijk de ander niet is. Ik zag nu dat het datasheet van Farnell er zelfs bij staat en dat ze dus 0,002% per graad zijn. Dus idd 20 ppm. Bij 6,4 V is dat dan ongeveer 120 uV en dat is ook wat ik hier zo op zijn best zie.
Ik heb net nog gemeten met dat in het achterhoofd en bij 7,8 mA heb ik dan de laagste temperatuur reactie.
De beste van het groepje heb ik in de schakeling gezet, de stroom ingeteld zodat hij gelijk aan de test stroom is en afgeregeld op 10,000.00 V als ik nu over de diode blaas zie ik ongeveer 30 uV variatie. Zet ik de trimmer iets verder dan gaat de spanning omhoog bij blazen en als ik hem iets terug zet dan gaat de spanning omlaag bij blazen. ( iets is ongeveer een graadje roteren) dus veel beter zal niet lukken. Blazen koelt hem ongeveer 2 graden af.

Dit resultaat is op zich niet erg. Het is maar een experiment. Ik heb al een aantal verschillende soorten Vrefs gemaakt. Sommige zijn best goed gelukt en varieren maar een paar uV. Ik heb nog een paar LZ1027 referenties liggen. Waarvan twee B versies. ( en deze wel orgineel, recht bij LT vandaan) daarmee wil ik een referentie maken door er twee parallel te zetten en dat geheel wordt dan temperatuur gecontrolleerd ( in een oven dus, en zo van maat dat ik er voor experimenten ook andere in kan schuiven, dat wordt onderdeel van een digitale volt meter die ik aan het bouwen ben. Rik heeft voor mij een ADC gemaakt die aan de arduino kan en helpt bij de software. Ik moet nog een goed front end op basis van een LA1052 bedenken. Hij hoeft niet meer dan 10 V te kunnen meten, zelfs 5 v is prima, maar wel met zoveel mogelijk digits ;-)

www.pa4tim.nl, www.schneiderelectronicsrepair.nl, Reparatie van meet- en calibratie apparatuur, ook maritieme en industriele PCBs