Kachel t.b.v. Referentie NoiseAmp NA-01 PSU

blackdog

Golden Member

Hi Heren,

Na een tijdje hier rustig te zijn geweest weer even een projectje gerelateerd aan de NA-01 PSU.

Ik had een aantal onderdelen aangeschaft waarmee ik graag wil experimenteren.
Deze onderdelen zijn de nieuwe LT referentie in de ceramische behuizing.
Deze zijn ongevoelig voor luchtvochtigheid en mechanische krachten op de behuizing, of in ieder geval veel beter dan de plastic behuizing.
Dit zal wel de vervanging worden voor de metalen TO behuizing die steeds minder wordt toegepast.

De LTC6655 Referentie
http://www.linear.com/product/LTC6655

Het tweede onderdeel is een kleine xtal kachel van Kuhne-Electronic.
Dit is een klein verwarmings element gemonteerd op een AL203 keramiek plaatje.
Het is bedoeld om een xtal op ongeveer 41C te houden om daarmee de drift van zend/ontvangers gebruikt door zendammateurs een beetje stabiel te houden.

De QH40A
http://www.kuhne-electronic.de/en/products/crystal-heater/qh-40-a.html

Als laatste een nieuwe Chopper versterker van LT, de LTC2057.
Deze heeft een max voeding van 40V en de typical offset is 0,5uV.
De drift is typical 0.015uV/C.
Kijk verder maar op de LT pagina en/of de datasheet.
http://www.linear.com/product/LTC2057

Doelstelling
Het is niet de bedoeling dat dit een echt onderdeel wordt zodat nabouwers dit ook in elkaar gaan zetten.
De voedingsschakeling is met een "normale" 5V referentie beter dan het grootste deel van de voedingen die je kan kopen.

Mij gaat het er om, hoe ik het een en ander nog beter kan maken met de onderdelen die ik gekocht heb.

1e de referentie ruis.
Door een zeer ruisarme referentie te gaan gebruiken en de eerste testen geven aan dat de ruis ongelovelijk laag is van de LTC6655LS8.

2e de temperatuur stabiliteit
De LTC6655LS8 is ook wat stabiliteit betreft erg goed, typical 1PPM voor de uitvoering die ik heb gekocht.
Deze stabiliteit hoop ik dus nog te verbeteren.
Waarom zou ik dit doen...?
Als ik een voeding maak die korte tijd 10A bij 30V kan gaan leveren,
dan treed er in het kast natuurlijk warmte verlies op en daarmee stijgt de temperatuur in de kast.
Door een goede opstelling, probeer ik deze warmte natuurlijk zo snel mogelijk de kast uit te krijgen
en bij de referentie en spanningspotmeter vandaan te houden.
Rekenig houdend met b.v. deze zomer, waar het Kwik hier in het LAB tot 34C kwam
zal ik rekening moeten houden met zo'n 45 a 50C in het kastje als Max.

Tweede punt voor extra stabiliteit zijn de weerstanden die vanaf de 5V referentie komen
en naar de spanning en stroom potmeters gaan.
Deze voer ik uit als 0,1% en 15PPM stabiliteid, en komen ook in het mini oventje.

Als ik deze zaken goed samenbouw heb ik de onderdelen die een flink deel de drift bepalen onder controle.
De uitzondering is natuurlijk de 20K 10-slag potmeter, deze word dan dominant in het geheel.

Ook de U en de I opamp dragen hun deel bij, maar ik kies voor de erg goede ADA4077-2.
De drift van deze opamp is kleiner dan 0.25uV/C en daarme kan ik leven. :-)

Het oventje
Het eerste probleem is de temperatuur van de QH40A, deze is ongeveer 41C en te laag voor mijn toepassing.
De onderdelen die ik er op monteer genereren ook warmte en dan gaat het ongeveer bij 35 a 36 graden mis schat ik in.
Dat houd in dat er nier meer goed geregeld kan worden.
Dus... dat wordt "Reverse Engeneren" en dat is gelukt, de schakeling is verder erg simpel.
Een opamp en een brugschakeling met in een been een PTC van 2K.
De fabrikant heeft waarschijnlijk al rekening gehouden met een andere temperatuur.
Nadat ik het schema had geteken en wat had gerekend er aan bleek het vrij simpe.
Er zit een 560 Ohm weerstand in een deel van de brug, als je deze kortsluit kacheld hij naar ongeveer 52C.
Precies wat ik nodig had om hem op een zomerdag nog redelijk te laten regelen.

Waarom niet nog hoger
De rede waarom ik heb niet nog hoger in temperatuur zet is de ruis.
En de grote verschillen tussen de print waar hij dan op gemonteerd gaat worden.
De kans op termokoppels die roet in het eten gooien wordt dan steeds groter.

Nu wat foto's om het voorvandaag af te sluiten.
Als eerste het schema van de QH40A wat ik heb nagetekend van de moduul en is voorlopig.
http://www.bramcam.nl/NA/NA-01-Oven-Ref/QH40A-0-200.jpg

De LT6655 in een pincet geklemt om de draden er aan te kunnen solderen.
http://www.bramcam.nl/NA/NA-01-Oven-Ref/NA-01-Oven-Ref-05.jpg

De bedrade referentie op een breadboard.
http://www.bramcam.nl/NA/NA-01-Oven-Ref/NA-01-Oven-Ref-13.jpg

De referentie d.m.v. een dop die behoorde aan een zeepflacon beschermt tegen tocht.
Als ik een Audio fanaat zou zijn, zou ik magische krachten toekennen aan het dikke stuk koper.
De voeding zou dan optimaal stabiel zijn als de koper bar onder een bepaalde hoek met de referentie staat! ;-)
Hier is de functie de massa die het dopje richting het middelpunt van de aarde drukt (ongeveer dan)
http://www.bramcam.nl/NA/NA-01-Oven-Ref/NA-01-Oven-Ref-10.jpg

De uitgangsspanning van de referentie, nee niet precies 2,5V, hij zit er 0,012% naast en is ruim binnen de specs.
De preciese uitgansspanning is niet van belang, daarom heb ik het er hier verder ook niet over gehad.
De spanning wordt d.m.v. de Chopper opamp naar 5V gebracht en nog een keer gefilterd.
dus een 2x versterkend laagdoorlaat filter, later meer hierover.
http://www.bramcam.nl/NA/NA-01-Oven-Ref/NA-01-Oven-Ref-12.jpg

De ruis uit de LTC6655 bij en meting van bijna 2,5 minuten, erg goed!!
http://www.bramcam.nl/NA/NA-01-Oven-Ref/NA-01-Oven-Ref-14.jpg

De ruis bij een meting van ongeveer 2,5 uur.
http://www.bramcam.nl/NA/NA-01-Oven-Ref/NA-01-Oven-Ref-11.jpg

Dit is de QH40A met het sukje print waarop de electronica komt en de speciale lijm.
http://www.bramcam.nl/NA/NA-01-Oven-Ref/NA-01-Oven-Ref-04.jpg

Nu is hij gelijmd op het stukje print en klaar voor de test.
Links bovenaan zit de "561" weerstand die wordt kortgesloten om ongeveer 52C te krijgen.
http://www.bramcam.nl/NA/NA-01-Oven-Ref/NA-01-Oven-Ref-03.jpg

Close-Up van de kachel met kortgesloten weerstand positie en het stukje print waarop hij gemonteerd gaat worden.
http://www.bramcam.nl/NA/NA-01-Oven-Ref/NA-01-Oven-Ref-01.jpg

Dit is de gemodificeerde kachel en een orginele samen met met printje en kapje.
http://www.bramcam.nl/NA/NA-01-Oven-Ref/NA-01-Oven-Ref-02.jpg

Als ik verder ben met de metingen aan de chopper versterker/filter plaats ik de rest hier op het forum.

Gegroet,
Blackdog

Waarheden zijn "Illusies waarvan men vergeten is dat het illusies zijn"
blackdog

Golden Member

Hi Heren,

Vandaag het schema van de referentie met daar achter een 12dB/oct low pass filter.
Dit filter verzorgt ook de noodzakelijke 2x versterking om aan 5V referentie te komen.

Ik ben me er van bewust dat je ook met een 2,5V referentie kan werken maar ik heb er voor gekozen om het op deze manier te doen,
zodat ik kan vergelijken met b.v. een LT1021-5V een TI REF5050 en eventuele andere 5V referenties.
http://www.bramcam.nl/NA/NA-01-Oven-Ref/NA-SCH-LTC6655-01-200.jpg

De LTC2057 opamp geeft natuurlijk ook weer wat extra ruis, dit voornamelijk beneden het kantelpunt van het 32Hz filter.
Voor het filter heb ik de software van TI gebuikt, "FilterPro Desktop"
Bij dit software pakket is makkelijk de componenten aan te passen
en je ziet direct wat dit met je filterhelling en je fase doet.

Ik heb het filter zo aangepast, dat ik gebruik kan maken van de componenten die ik hier op voorraad heb liggen.
Een twijvelgeval zijn de 4u& condensatoren, ik heb hier nog geen metingen aan gedaan wat lek betreft.
Verder zijn ze natuurlijk bekent/berucht om hun "piezoelectric effect"

Hier ga ik nog even wat aan testen voor ik het samenbouw, lukt het niet met deze condensatoren dan moet het kantelpunt van het filter omhoog,
daar ik dan film condensatoren moet gaan gebruiken omdat ik maar weinig ruimte heb.

Dit was het weer even, nu terug naar de meettafel :-)
Zoals altijd graag jullie input!

Gegroet,
Blackdog

Waarheden zijn "Illusies waarvan men vergeten is dat het illusies zijn"
blackdog

Golden Member

Hi,

Dit het laatste stukje over de NA-01 spannings referentie.
Als eerste nog even over het schema en het bouwen er van.
De eerste verandering was het kantelpunt van het filter.
Ik wou geen cer c's gebruiken i.v.m. lek en piezo effecten e.d.
De kleinste film condesatoren die ik op voorraad heb is 1,5uF en deze rode condensatoren zijn op de foto te zien.
Het kantelpunt is ongeveer 3x omhoog gegaan maar dat is niet zo intressant,
de meeste ruis zit in de hele lage frequenties en die is er alleen met hele grote condensatoren uit te filteren.
Dit valt echter buiten dit projectje.
De bedoeling was de mooie LTC665-2.5 zo stabiel mogelijk en ruisarm naar 5V te brengen en extra stabiel te maken.
De drie "pull up" weerstanden voor de stroom en de spanning zitten nu ook in de oven.

Wat trouwens opviel tijdens het testen is de stabiliteit door alleen de referentie en de 2x opamp goed in te pakken.
De veranderingen in temperatuur/vochtigheidsgraad e.d. is een stuk minder.
Met het oventie aan is de temp stabiliteit minder dan 2ppm.
Dit kan ik niet absoluut zeggen. omdat ik ook de TEK DMM4050 meet.
Deze heeft natuurlijk ook drift, maar uit ervaring met andere stabile referenties weet ik hoeveel ongeveer.

Dit is na ruim 1 dag met grote verschillen hier in het Lab en ook grote vochtigheids verschillen.
http://www.bramcam.nl/NA/NA-01-Oven-Ref/NA-01-Oven-Ref-22.jpg

Verder is het geheel natuurlijk nog niet tot rust gekomen, meestal gaat men uit van ongeveer 1000 uur.
Ik heb een redelijk grote misser gemaakt met het bouwen van deze referentie,
ik heb de onderzijde afgesloten met hobby lijn, blijkt die rotzooi in ieder geval als het nog niet is uitgehard te geleiden@!@#@!!#!@#

Nog een technische misser, ik ging er vanuit dat de moderne chopper opamps duidelijk beter zijn dan de oude versies wat capacatieve belasting betreft.
Nou... dat zijn ze maar een beetje! gelukkig is de belasting via weerstanden en niets direct aan de uitgang van de opamp, dus hij is stil pfff.

Dit is de referentie voor hij met blauwe thermische lijm is ingesmeerd.
http://www.bramcam.nl/NA/NA-01-Oven-Ref/NA-01-Oven-Ref-15.jpg

En dan nu de blauwe lijm er op.
http://www.bramcam.nl/NA/NA-01-Oven-Ref/NA-01-Oven-Ref-18.jpg

Hier is de referentie en kachel gemonteerd op een rond stukje print en nu zijn ook de rode condensatoren te zien van het low pass filter.
Verder het platic kapje voorzien van wat alu folie met de draadjes die later gebruikt worden voor aansluiten van het alu scherm.
Het scherm dient voor de capacatieve afscherming en de reflectie van de infrarood straling (warmte) van de kachel zodat zo veel mogelijk binnen de behuizing blijft.
http://www.bramcam.nl/NA/NA-01-Oven-Ref/NA-01-Oven-Ref-19.jpg

Dit is de eerste laag polystyreen om het dopje.
Verder kan je zien dat de meeste bedrading erg dun is, behalve de voedings nul, dit is om het warmte verlies te beperken.
De referentie uitgang heeft trouwens zijn eigen nul, anders gooi ik de bereikte stabiliteit zo het raam uit :-)
http://www.bramcam.nl/NA/NA-01-Oven-Ref/NA-01-Oven-Ref-20.jpg

Nu zit de twee laag polystyreen er omheen.
http://www.bramcam.nl/NA/NA-01-Oven-Ref/NA-01-Oven-Ref-21.jpg

En dit is een kachel aan de buitenzijde nadat ik op de computer een label had gemaakt.
Jammer kreeg ik het niet strak genoeg het krimpkous er omheen, dit komt door de dubbele laag polystyreen hier zit ruimte tussen en dit is de bedoeling voor betere isolatie,
de ruimte wordt echter ingedrukt door het krimpkous...
http://www.bramcam.nl/NA/NA-01-Oven-Ref/NA-01-Oven-Ref-23.jpg

De Ref-Oven is klaar!
http://www.bramcam.nl/NA/NA-01-Oven-Ref/NA-01-Oven-Ref-25.jpg

De bovenzijde.
http://www.bramcam.nl/NA/NA-01-Oven-Ref/NA-01-Oven-Ref-26.jpg

Dit plaatje is om een indruk te krijgen van de grote van de Ref-Oven.
http://www.bramcam.nl/NA/NA-01-Oven-Ref/NA-01-Oven-Ref-27.jpg

Wat gegevens:
Referentie
Ref stroom bij 8,2V ingangsspanning 7mA.
Stabiliteit +- 2PPM in twee dagen (hij moet nog rustig worden)
Uitgansspanning: 5,00102V
Ruis: niet te meten, alleen hele lage frequenties beneden de 10Hz.

Kachel
Voedingspanning: 12V
Stroom: ongeveer 35mA

Projectje is geslaagt, nu weer verder met de rest :-)

Gegroet,
Blackdog

Waarheden zijn "Illusies waarvan men vergeten is dat het illusies zijn"
Ben Belg sowat :D :: plaatjes zijn meestal klikbaar

Mooi uitgevoerd project, ik ben benieuwd naar eventueel toekomstig vergelijkingsmateriaal.

blackdog

Golden Member

Hi Bert M,

Wat ik met deze oven referentie bereikt heb, is dat de stabiliteit van de te bouwen voeding niet meer door de referentie drift bepaald wordt.

De stabiliteit en ruis zal nu grotendeels van de potmeter voor de uitgangsspanning bepaald worden.
De opamp's die ik ga gebruiken in de voeding is verder ook erg goed, de ADA4077-2.
Zoals ik al had aangegeven test ik in de te ontwerpen voeding met verschillende opamp's en dus voor mijzelf gebruik ik de ADA4077-2.
Bijna alle testen die ik hier op het forum plaats, zijn met de NE5532AN omdat hij goed verkrijgbaar is en ook goed voldoet in deze voeding.

De NE5532AN heeft als voordeel wat minder ruis, maar meer drift dan de ADA4077-2.

Terug naar de referentie, ik heb nog een paar van die QH40A kachels.
Hier ga ik een LT1021 op plakken en één met een LT1236 in de LS8 uitvoering (keramiek).
Dus dat wordt een beetje het vergelijkings materiaal.

Met een klein beetje moeite zit je zo aan een erg goede spannings referentie
en zijn je dominante zaken je instelweerstanden/potmeters en de gebruikte opamp's.

Wat een voeding betreft, ieder stukje draad/overgangsweerstand naar je belasting is dominant over het gedraag van deze referentie :-)

Gegroet,
Blackdog

Waarheden zijn "Illusies waarvan men vergeten is dat het illusies zijn"

Je kan die 10 slags pot in een oventje plaatsten. Een open schotje in een kokertje. De pot in dat schotje. Dan een asverlenger en met kunstof asje naar het frontpaneel. De ketting is zo sterk als zijn zwakste schakel, en dat is die potmeter. Dan is je hele voeding mega stabiel maar die pot maakt het dan minder.

Of je moet een DAC gebruiken en een uP. Ik wil dat misschien bij mijn meetzender nog doen. De output wordt gemeten en geregistreerd door een atmel. Die kan natuurlijk ook een correctie aan de vco geven tot de juiste frequentie weer is bereikt. Die Tek SA werkt ook zo. Een tweede spoel op de YIG stuurt de frequentie bij via een DAC. Bij een voeding is dat een stuk eenvoudiger.

Mooi gemaakt oventje trouwens. Ik moet ook nog steeds een oven maken.

www.pa4tim.nl, www.schneiderelectronicsrepair.nl, Reparatie van meet- en calibratie apparatuur, ook oud en exotisch
haasje93

Golden Member

Ik zag dit topic net pas maar wat een mooi resultaat, echt weer een voorbeld van de werkstukken van blackdog. :)
Alleen vraag ik me af waarom je de componenten hebt ingesmeerd met die blauwe lijm.

If a cluttered desk is a sign of a cluttered mind of what than is an empty desk a sign?
blackdog

Golden Member

Ha die Haasje93, :-)

Dank je voor het compliment.
De blauwe lijm is om de onderdelen zo veel mogelijk op de zelfde temperatuur te houden.
Het geleid warmte heel goed, verder zorgt het er voor dat de onderdelen die ik heb ingesmeerd niet meer kunenn bewegen.
Helemaal in de blauwe lijm dompelen is meestal geen goed idee.
Dan gaat er te veel materiaalstress optreden, hierdoor krijg je weer
uitgansspannning verschillen.
Dit allemaal aan de hand van mijn ervaring met het bouven van verschillende ovens en referenties.

Gegroet,
Blackdog

Waarheden zijn "Illusies waarvan men vergeten is dat het illusies zijn"
blackdog

Golden Member

Hi Fred101,

Aan die optie wat betreft potmeter met een plastic asje had ik ook al aan gedacht.
Het zelfde geld voor een DAC in de oven die een hele kleine portie vande uitgans spanning bepaald.
Het valt niet mee om dat goed te schalen zodat er voldoende regelbereik is,
je geen extra ruis toevoegt en het temperatuur ongevoelig is.

Ik dacht er aan een van de referenties die ik hier heb eens met een digitale pot uit te voeren zodat hij maar een tiental PPM geregeld kan worden.
Ik denk eigenlijk dat je voor langere tijd als je de eerste 1000 uur merekend, die zeg 10 a 20PPM regelbereik te weinig is .
Moet je de referentie en de electronica er achter eerst verouderen en het dan pas op spanning brengen
met wat weerstanden die hem binnen zeg 5PPM op spanning brengen en daarna pas de dac gebruiken.

Dan wordt het wel snel meer electronica in die oven, meer warmte, ruimte enz.
Wel leuk om dat allemaal uit te proberen, wou dat ik 36 uur in één dag had :-)

Gegroet,
Blackdog

Waarheden zijn "Illusies waarvan men vergeten is dat het illusies zijn"
blackdog

Golden Member

Foutje, bedankt :-)

[Bericht gewijzigd door blackdog op 22 september 2013 18:37:52 (97%)]

Waarheden zijn "Illusies waarvan men vergeten is dat het illusies zijn"
blackdog

Golden Member

Hi Heren,

Ik heb nog een versie van een oventje gemaakt en dan nu een op een Powerweerstand BPR10 van TT electronics (Welwyn).
Het is een dikkefilm weerstand op een aluminium oxide substraat.

De BPR10 zonder pootjes en de weerstandzijde, hier komt de ovenelectronica op.
http://www.bramcam.nl/NA/BPR10-Oven/Oven-Lijmen-a.jpg

Dit is de achterzijde en hier wordt de referentie electronica op gebouwd.
http://www.bramcam.nl/NA/BPR10-Oven/Oven-Lijmen-b.jpg

Hier wordt het eerste printje op de weerstand gelijmd, door ervaring rijker, gebruik ik hier voor het aandrukken
een knijper en een alu isoleerplaatje om het mooi vlak aan te drukken.
De rode en zwarte kabel is de voeding die de weerstand opwarmt zodat de lijm snel droog is.
http://www.bramcam.nl/NA/BPR10-Oven/BPR10-04.jpg

Inspectie of het printje wel recht zit...
http://www.bramcam.nl/NA/BPR10-Oven/BPR10-06.jpg

De eerste electronica van de ovencontroler zit er op.
Dit is een kleine powerfet met de 3.3 Ohm sourche weerstand, die gebruikt wordt voor de stroombegrensing.
http://www.bramcam.nl/NA/BPR10-Oven/BPR10-03.jpg

Nu is de 2N3906 stroombegrensings transistor op de Fet gemonteerd en ook het IC LM10 is gemonteerd.
http://www.bramcam.nl/NA/BPR10-Oven/BPR10-07.jpg

Aanzicht andere zijde.
http://www.bramcam.nl/NA/BPR10-Oven/BPR10-08.jpg

Nu is alles gemonteerd en in het midden zit de AVX NTC van 100K onder een blauwe klodder thermische lijm.
De lijm loopt ook onder de LM10 en de Fet door zodat het allemaal goed de zelfde temperatuur heeft.
Rechts bovenaan zit de 0.47uF integrator condensator, deze is te klein, in de behuizing voor het oventje
is nog wat ruimte voor een extra 1.5uF die er parallel aan komt te staan.
De 10M weerstand tussne de uitgang van de opamp en de - ingang ook veranderd en is nu 1M geworden.
De oven loopt dan rustig naar de gewenste temperatuur toe zonder oveshoot.
http://www.bramcam.nl/NA/BPR10-Oven/BPR10-10.jpg

Dit is de AVX NTC uit de NJ28 serie.
http://www.bramcam.nl/NA/BPR10-Oven/NTC-NJ28RA0104.jpg

En hier een lijstje hoe de NTC zich gedraacht bij verschillende temperaturen.
http://www.bramcam.nl/NA/BPR10-Oven/NTC-NJ28RA0104-List.jpg

Wat gegevens.
Max startstroom: 200mA
Voedingspanning: 12V
Ingestelde Temp: 45C
Tot tot 45C: < 1Min.
Verbuik bij 21C. 50mA (12Vx50mA=600mW)

De stabiliteit kan ik op het ogenblik niet netjes meten daar mijn TEK meters nog weg zijn voor kalibiratie.
Later meer metingen wat temp stabiliteit betreft.
De bedoeling is dat dit niet meer dan 0.05C wordt, we zullen zien :-)

En als laatste het schema...
http://www.bramcam.nl/NA/BPR10-Oven/NA-REF-10a-01-SCH-200.jpg

Gegroet,
Blackdog

Waarheden zijn "Illusies waarvan men vergeten is dat het illusies zijn"
blackdog

Golden Member

Hi Heren,

Deze avond besloten wat voor referentie ik aan de andere zijde van het oventje ga bouwen, hieronder de link naar de eerste versie van het schema.

http://www.bramcam.nl/NA/BPR10-Oven/NA-REF-10a-02-SCH-200.jpg

Nu wat uitleg over de keuze van de componenten betreffende het referentie deel.
Het referentie deel gaat gevoed worden uit 15V die uit een LM317 komt.
Dit bevind zich buiten de ovenbehuizing.

Het referentie IC is een mooie van Apex, de VRE3050a met een Max tempco van 0.6PPM/C
Dit is zeer goed!!!
De specificaties voor de lange termijn stabiliteit is 6PPM/1000Huur.
Allemaal erg mooie waarden, maar zijn er nog minder goede eigenschappen?
Als eerste, de prijs 80 a 100$...
Als tweede, de ruis is wat aan de hoge kant, maar daar kan ik wat aan doen :-)

Linkje naar de PDF van de VRE3050
http://www.bramcam.nl/NA/BPR10-Oven/VRE3050.pdf

Dit is wat uitleg over de opbouw van deze serie referentie IC's
mechanische

Een eerdere oven referentie die ik heb gebouwd met een VRE3050 was niet echt goed.
Goede onderdelen gebruikt, weinig schema en denkfouten gemaakt, maar toch niet echt stabiel.
Het probleem zat in de mechanische opbouw, er traden nogal wat mechanische spanningen op door de manier van opbouw.
Dit heb ik nog geprobeerd te veranderen maar er was zo weinig ruimte in die oven dat ik het zo maar gelaten heb.
Het was een goede les :-)
Dit was ruim 2,5 jaar geleden en bij iedere referentie die ik nu bouw hou ik hier nu rekening mee.

Als eerste zit bij de VRE3050 een afregelpotmeter met een hoge waarde voor R14.
Dit is om het regelbereik klein te maken, deze gaat waarschijnlijk naar een nog hogere waarde toe.
Dit om de invloed van de potmeter klein te houden.
De referentie staat maar een heel klein beetje naast het optimum van 5V.

Het signaal dat uit de referentie komt gaat naar de positieve ingang van een moderne chopper opamp.
Offset en dift van deze opamp is ongelovelijk goed, kijk maar eens in de datasheet, de link staat hieronder.

http://www.bramcam.nl/NA/BPR10-Oven/LTC2057.pdf

De LTC2057 staat als 2x versterkend laagdoorlaatfilter ingesteld.
De J310 dient er voor om de opamp niet te belasten, hierdoor heeft deze de max. openloop gain.
Verder zorgt de Fet er voor dat de uitgangs commonmode meer naar het midden gaat.
Nog een probleem bij chopper opamp's is de gevoeligheid voor capacitieve belastingen,
ook dit is met deze schakeling opgelost.
R13 en C5 is een laagdoorlaat filter en R13 zorgt ook voor stroombegrensing als nodig.
D14 is ook voor beveiliging als er spanning op de uitgang word gezet.
Er komt ook nog een diode in sper over de uitgang.

Nu het volgende mooie onderdeel, dit is jammer genoeg in een heel kleine behuizing, het is een weerstandsnetwerk van LT.
De uitvoering die ik hier heb bestaat uit 4x 10K, waarbij je rekening moet houden dat de absolute weerstand, er zelf's 15% naast kan zitten!
Ze zijn getrimd voor perfectie matching en niet voor precies 10K te krijgen.

Datasheet LT5400
http://www.bramcam.nl/NA/BPR10-Oven/LT5400.pdf

De oplettende lezer ziet dat ik de +ingang direct aan de referentie heb hangen.
Er bevind zich dus geen weerstand in serie voor de bias compensatie, deze zou 10K moeten zijn.
Door de lage bias stroom van deze opamp wil ik het eerst zonder deze weerstand eens proberen.

Oja, de VRE3050a heeft ook nog een aansluiting voor een condensator voor ruisonderdrukking.
Dit werkt wel maar doet niet zo veel, het filter dat ik met de LTC2057 heb gemaakt werkt veel beter.
Hierdoor heeft en condensator aan pin 8 van de VRE3050 geen zin.

Graag hoor ik weer jullie opmerkingen.

Gegroet,
Blackdog

Waarheden zijn "Illusies waarvan men vergeten is dat het illusies zijn"

Ik heb op dit moment weinig inhoudelijke opmerking, maar ik vind het geweldig hoe je je onderschrift in de praktijk brengt. ;-)

Een andere (hele!) goede chopper is de ADA4528(-1/-2) van Analog Devices. Die heeft nog eens bijna de helft van de offset en is twee keer zo stil.

Waarom die diode in de voedingslijn boven je JFET?

Wat betreft het weglaten van een 10k op je non-inverting input, daar kom je aardig mee weg, de input offset die je daarmee toevoegt is 0.3 tot 2.0 µV bij kamertemp. (De eigen input offset current van de opamp in 10k varieert meer) Dat calibreer je natuurlijk weg.

Da's nog iets wat die AD chopper op papier beter doet trouwens, waar de ingangs stromen bij de LT een factor 1:10 variëren, is dat bij de AD een factor 1:2.

Een banaan schillen met een vork is slimmer dan een cactus pellen met een afwaskwast. ©Graafvaag

Er zijn van dat soort oventjes geproduceerd (gebaseerd op PTC elementjes) in een DIL voetje, speciaal om IC's op temperatuur te houden. Als het goed is heb ik er nog eentje liggen.

Als je een kristal op 41°C wilt zetten, zul je daar overigens wel een daarvoor geschikt kristal moeten aanschaffen. De temperatuurkromme van zo'n kristal heeft ongeveer de vorm van een parabool en de top daarvan moet overeen komen met die van de oven (of makkelijker andersom) Veel kristal ovens werken daarom op een temperatuur, ergens tussen 70 en 80°C, omdat daar een natuurlijk optimum ligt bij een bepaalde kristalsnede.

Rommelige werkplek? In de natuur is wanorde de meest stabiele toestand; de entropie is dan maximaal. Het handhaven van "orde" kost daarom altijd energie. ----> TUBE COLLECTORS ASSOCIATION - http://www.tubecollectors.org/
blackdog

Golden Member

Hi mr.stijntje,

De gegevens van de ADA4528 zijn ook erg goed maar de bias is typical een flink stuk hoger.
Een andere eigenschap waardoor ik deze opamp niet kan gebruiken is de max. voeding van 6V.
Ik weet dat je het kan "bootstrappen" maar daar is geen ruimte voor.

De diode is voor als er spanning op de uitgang wordt gezet, deze ga ik naar de source verplaatsen
en het wordt dan een 1N5817 Schottky diode om weer een zo laag mogelijke drempel te krijgen.

Voor een aantal zaken heb ik geen idee hoe het uiteindelijk uitpakt.
Zoals veroudering en de montage techniek, hoeveelheid soldeerverbindingen i.v.m. thermokoppel fouten.
De temperatuur error's zou ik met mijn oventje geheel moeten opheffen, maar je weet maar nooit...

Voorlopig moet ik het doen met 3x 6.5 digit meters en hopen dat de die stabiel genoeg zijn om deze referentie goed te meten.
Er is hier nog steeds geen HP3458a meter of een Fluke referentie aanwezig, dat is knap jammer...

Maar er komt deze week nog een aangepast schema aan en als je daar dan ook even naar kijkt :-)

Gegroet,
Blackdog

Waarheden zijn "Illusies waarvan men vergeten is dat het illusies zijn"
blackdog

Golden Member

Hi Tidak Ada,

Ik heb hier een redelijk collectie Xtal ovens, en twee ovens die diverse electronica bevatte gesloopt uit dumpspullen.

Wat jij echter beschrijft over dat DIL voetje ken ik niet, fototje misschien?
Behalve spannings referenties hebben ook oventjes mijn aandacht.

We hebben allemaal zo onze afwijkingen *grin*

Gegroet,
Blackdog

Waarheden zijn "Illusies waarvan men vergeten is dat het illusies zijn"

Hoi blackdog,

Soms zijn die afwijkingen behoorlijk congruent >:)

Hier wat kiekjes:

http://www.uploadarchief.net/files/download/resized/p9240951.jpg
Hier samen met een OP10 in keramisch huisje.
Het grijze rechthoekje is het elenment

http://www.uploadarchief.net/files/download/resized/p9240952.jpg
Zijkant met logo

http://www.uploadarchief.net/files/download/resized/p9240953.jpg
Onderzijde; die twee pennetjes in het midden zijn voor de heater aansluiting

Ik zal eens kijken of ik de datasheet kan vinden....

Rommelige werkplek? In de natuur is wanorde de meest stabiele toestand; de entropie is dan maximaal. Het handhaven van "orde" kost daarom altijd energie. ----> TUBE COLLECTORS ASSOCIATION - http://www.tubecollectors.org/
blackdog

Golden Member

Ha die Tidak Ada,

Ik dacht echt dat ik alles al gezien had wat betreft het stabiel krijgen van electronica...

Die aanname kan ook het ronde archief in :-)

Ik heb 10 minuten gezocht en kom alleen maar terecht bij die gammele IC Brokers.

Misschien heb jij meer succes.

Gegroet,
Blackdog

Waarheden zijn "Illusies waarvan men vergeten is dat het illusies zijn"
blackdog

Golden Member

YES!!!!!

Was ik toch vergeten dat ik behalve een APEX VRE3050a referentie nog een 10V VRE310A had liggen
en deze al een maand of acht met andere referenties IC's aan het verouderen is op een breadboardje. :-)

Wat veranderd dit nu aan het schema?
Een heleboel, ik hoef niet meer 2x te versterken dus ook de drift wordt niet 2x versterkt.
De VRE310A heeft verder de zelfde specificaties met als toevoeging een referentie ground.

Het aangepaste schema.
http://www.bramcam.nl/NA/BPR10-Oven/NA-REF-10a-03-SCH-200.jpg

De Schottky diodes hebben een wat rare nummering, de rede om dit type te gebruiken is de kleine behuizing,
deze is ongeveer de helft van de 1N4007.
De diodes rond de uitgang zijn ter beveiliging voor als er spanning op de uitgang wordt gezet.

Weerstand R15 die nu nog 2K is maak ik waarschijnlijk 5 to 10K om de stroom naar de -ingang van de LTC2057 te beperken.
Het is lastig hier een goede oplossing voor te vinden, dit om de kwaliteit van de referentie niet aan te tasten.
De meest gebruikte manier voor bescherming is twee diodes over de ingangen van de opamp te zetten.
Dit is echter geen goed idee, daarmee dump je dan de energie ook voor een deel in de VRE310A.

Een oplossing is b.v.
Wel de diodes over de ingang te zetten R15 5K maken en aan de uitgang van de referentie naar de + ingang ook 5K.
Ik hoor graag jullie mening hier over.

Ik heb besloten dit mijn huisreferentie te maken (als hij goed genoeg blijkt te zijn)
Het geheel gaat uit twee doosjes bestaan, het Ref doosje en de het voedingsdoosje.
Dit voedingsdoosje zal dan ook een kleine accu bevatten die het geheel bij een korte spanningsuitval
kan gaan voeden.

Daar ik niet zoveel ervaring heb in back-up systemen met accu's,
wat is volgens jullie een goede accu die bijna nooit gebruikt wordt en toch zijn lading behoud?
Eneloop cellen?

Gegroet en alvast voor de opmerkingen :-)

Gegroet,
Blackog

Waarheden zijn "Illusies waarvan men vergeten is dat het illusies zijn"

Li-batterijen (geen accu's dus), zoals in je computer hebben een shelf levensduur van 10 - 20 jaar. Bij bijna 0 ontlading ligt dat ongeveer hetzelfde.
De levensduur van de vroeger gebruikte NiCad accu'tjes was veel korter.
Een CR2530 Li-batterij voldoet dus prima, als de spanning niet te hoog is. Ik weet het niet zeker, maar ik geloof dat je ze zelfs onder een vorm van druppellading nog langer goed kunt houden.
Vroeger werden kwikbatterijen (Bijv. PX625) op deze plaats gebruikt, maar die zal je niet meer kunnene krijgen :(

Datasheet nog niet kunenn vinden. Ik zal de vliering op moeten kruipen.

Rommelige werkplek? In de natuur is wanorde de meest stabiele toestand; de entropie is dan maximaal. Het handhaven van "orde" kost daarom altijd energie. ----> TUBE COLLECTORS ASSOCIATION - http://www.tubecollectors.org/
blackdog

Golden Member

Ha die Tidak Ada,

Ik was al bezig met naar eneloop batterijen te kijken, ik zoek nu uit hoe je ze moet laden.
Mijn stroom is totaal ongeveer 70mA, dus dit kan niet met kleine accu's/batterijen.

Het liefst houd ik beide (oven & referentie) onder spanning en streef dan naar ongeveer 12 uur autonomie.

Maak wat betreft die Klickson je maar niet druk, als je het later een keer tegenkomt is het ook leuk.

Gegroet,
Blackdog

Waarheden zijn "Illusies waarvan men vergeten is dat het illusies zijn"

In dat geval zou ik toch voor LiPo's kiezen. Hebben wel een ingewikkelder laadsysteem nodig, maar zijn naar mijn ervaring bij goed onderhoud duurzamer en je kunt ze met een hoge capaciteit krijgen. Denk maar hoe lanhg je uiteindelijk met je telefoon en laptopaccu doet. Dat haal je niet met NiMH.

Rommelige werkplek? In de natuur is wanorde de meest stabiele toestand; de entropie is dan maximaal. Het handhaven van "orde" kost daarom altijd energie. ----> TUBE COLLECTORS ASSOCIATION - http://www.tubecollectors.org/