Quad Zener 10V Reference

Een ander IC met een referentie en opamp is de uA723.
Als mijn huidige projecten afzijn zal ik ook een oventje van 5x3x3cm maken.

Hi Heer rbeckers,

Uhm 723...
Dat ik die vergeten ben, terwijl ik hier diverse schema'tjes heb betreffende een ovencontroler met dit IC, ik wordt oud...

Ik ga eens kijken of ik mijn opset minimale opset ook kan toepessen met een ua723.
Deze heeft geen externe transistor nodig voor de stroom begrensing, maar wel weer een extra brugdeel (zeg 2x 10K) ook dit is weer leuk!

Het houd me wel van de straat, en bij mijn administratie vandaan *grin*

Gegroet,
Blackdog

Hoi Bram,

Als het je om een zo simpel mogelijke schakeling gaat, misschien "back to the basics", lijkt op je originele ontwerp:
Vier weerstandjes, waarvan een NTC of PT100, in een brug op de 15V. Op.amp. er achter met een weerstand om de gain te beperken en dan de Mosfet met een source weerstand en BCxxx om de stroom te beperken.
Denk je dat het goed genoeg is? Misschien nog een spanningsregelaar erbij?
Ik vraag mezelf wel af wat de long term stability is van een NTC of gebruik je iets speciaals?

Groeten,
Bert

"ik wordt oud..."

Blackdog, ik hoop het.

In mijn powermeter zitten twee uA723 metalcan (dankzij Fred).
Dit om een offset in de DC instelling te maken. Dit t.b.v. AC signalen door optocouplers te sturen, en de DC offset na de optocouplers weer te verwijderen.

Ha die Bert,

de INA125 is natuurlijk wel erg simpel, en dat was de bedoeling, dat hij 5 Euri gaat kosten, tja wat mij betreft is dat OK.
Maar ik ben aan het kijken, of ik voor mijn bedrijf iets op kan gaan zetten, waar ik oventjes voor nodig heb.
Weinig onderdelen is snel klaar, weinig arbeid, weinig onderdelen die kunnen driften.

Het is nog niet helemaal klaar in mijn hoofd hoe ik het ga aanpakken,
op dit forum kunnen jullie meegenieten welke kant het opgaat

Ik heb wat sensoren betreft wel een beetje uitgezocht wat nu het stabielste is, geen twijfel mogelijk de PT sensoren
en dan voor de ovens vooral de PT1000 en ik heb ook een PT2000 gebruikt i.v.m. er meer "output" is voor de brug t.o.v. de PT100.

Voor mijn PT1000 meetversterker heb ik twee mooie PT1000 sensoren gekocht met karakteristiek "Y" dit is nog beter dan dan 1/3 DIN.
Natuurlijk wel over een kleiner temperatuur bereik.

De PT1000 meetversterker is ok gebouwd op twee BPR10 weerstanden en de sensoren (het zijn er twee)
ze staan in serie en het zijn ook PT1000 types.

Veel wat de maximale stabiliteit betreft hangt af van de isolatie.
En als je het echt goed wilt hebben, dan een dubbele oven toepassen.

Ik wil de stabiliteit van de oven niet laten afhangen van de externe voeding ook al is die gestabiliseerd.
De Ri van de bedrading verpest een hoop voor een precisie brug, dit samen met b.v. een 15V regelaar die ook goed stabiel moet zijn.
Liever niet dus.

Gegroet,
Blackdog

Uit een eerder topic ( http://www.circuitsonline.net/forum/view/107437/1/ )

LM723 gebaseerde oven:

De dioden welke de temperatuursensoren zijn, zijn met thermische lijm aan de tab van de transistor gelijmt.

En het shema van de oven rond de LM723

Hoi Bram,

Voor jouw oorspronkelijke ontwerp met een LM335 sensor kan ik je volgen dat de spanning, in de andere tak met name, erg stabiel moet zijn.
Maar met 4 weerstanden in een brug zie ik het niet.

Groeten,
Bert

Hi Heren,

Ik dacht, ik doe eens een 723...

Eerst zitten prutsen aan het schema, dat staat hieronder, ook deze keer weer met zo min mogelijk onderdelen.
Het uitgangspunt was een LM335a daar heb ik een redelijk aantal van liggen.
Ook een klein aantal in de metalen behuizing, dat kwam goed uit, want ik had nog een koperblokje dat aan de zijkant een gat heeft waar hij klem in kan.
OK het schema eerst, het is weer een brugschakeling geworden, R3 en R4 stellen de temperatuur in.
Ik heb het makkelijk gemaakt, de stroom door deze weerstanden is ongeveer 1mA en hierdoor rekend het makkelijk om R3 of R4 te bepalen.
Bij "0" C is de spanning over de LM335a 2,7316V <= (zou je willen, hou rekening met 2C afwijking (20mV) )
Iedere graad er bij, b.v. oven op 45C betekend 2,7316V + 0,45V = 3,1816V op aansluiting 5 van de LM723 DIP.

R2 en C1 dienen voor de frequentie compensatie, ik heb hiemee nog niet gespeeld, en weet hierdoor nog niet wat de optimale waarde voor C1 is.

Ik heb met de comby van R5 en R7, er in iedere geval voor gezorgt, dat het uitganstrapje van de 723 een beetje stroom moet leveren.
Het is iets meer dan 1mA met de MOSFET die ik hier gebruikt heb (spanning op pin 9 LM723 is opgebouwd uit: Ugs + dremper over R8).
De rede van deze MOSFET is, dat deze in een grote behuizing zit en dat kwam mooi uit met bij het koperblokje en bij mij op voorraad.
R5 helpt ook mee de MOSFET stabiel te houden, en natuurlijk direct op de MOSFET gemonteerd.
R6 diend om de stroom door de basis van de stroombegrensing transitor te beperken en voor de stabiliteit van deze transistor.

De bovenste meter geeft weer de temperatuur aan.
De onderste de stroom, weinig abberaties (geeft de bovenste meter nu een "knipspanning" aan? *grin*)

Dit is het koperblok met de 723 op een mini breadboard, ja ik weet het , ik ga tegen mijn eigen adviezen in...

De achterzijde waar de nieuwe PT1000 zit, de andere brak af, de TO220 behuizing is, om een indruk te krijgen van de grote van het koperblokje.

Het koperblokje wordt ingebouwd in een plastik dopje en daarna ook aan de bovenzijde afgesloten.

Hier de eerste test met twee dopjes om het beter af te sluiten.

Het geheel in een polystyreen bakje gemonteerd, om te zien of dit help de stabiliteit te vergroten.
Dan waait het niet meer over de LM723 en zijn weerstanden heen.

De temperatuur loopt nog steeds omhoog, de eind temperatuur is met deze grote warmtemassa natuurlijk lekker traag geworden.
De meter er onder weer de stroom, lekker "ruisig" oorzaak heb ik nog niet onderzocht, het kan de LM335 zijn, de zenerspanning van de LM723 enz.

En dit krijg je al de sluitertijd niet klopt, ben je zo een heel stuk uit je meettijd kwijt

Leuk en leerzaam testje!

Gegroet,
Blackdog

Hoi Bram,

Bedankt, dat zijn leuke experimenten!
Kun je eens naar de Gate spanning kijken of die stabiel is en niet staat te hakketakken?

Groeten,
Bert

Ha die Bert,

De gatespanning is direct gerelateerd aan de stroom op de onderste meter.
Dit zijn er kleine variaties maar lekker uitvrgroot door de hoge resolutie van het meetinstrument.

Ik zou de Audio Analyser een s aan de uitgang van de LM723 kunnen hangen...
Dat is niet zo makklijk, het aansluiten wel maar het geheel storings arm houden, dat is de kunst.

Het beste is om de LM723 op en stukje koperprint te bouwen, dat breadboardje is natuurlijk "not done"

Gegroet,
Bram

Hoi Bram,

Duidelijk. Ik dacht dat de Tektronix meter wellicht een filter aan had staan wat eventuele rommel maskeerde.

Groeten,
Bert

Blackdog, hang een goede (mkp) condensator over de ref uitgang.
Staat ergens in kleine letters in de datasheet.

Dat wilde ik ook zeggen, maar de TI spec. zegt er niks over.

Groeten,
Bert

De 723 is door verschillende fabrikanten gemaakt. En er zijn vaak revisies van een datasheet.

Edit:
In de TI datasheet (revised july 1999) pagina 3 Cref=5uF

[Bericht gewijzigd door rbeckers op vrijdag 21 november 2014 23:54:55 (27%)]

Klopt, nu zie ik het ook staan

Hi Heren,

Ik ben er nog niet uit betreffende de ruis van de ua723.
Ik zal eens een simpel voedinkje maken met dit IC ( dat is lang geleden )

Even een foto van de toestand zoals ik de koperoven met de uA723.
De temperatuur wordt nooit stabiel, in ruim negen uur loopt hij nog steeds op, 0,55C op precies te zijn.
Kijk je nu naar de stroom op de onderstemeter, dan zie maar een kleine toename van de stroom.
Dit is niet zo vreemd, omdat de temperatuur hier in het LAB 3 a 4C zakt en dat moet gecompenseerd worden.

Dat is dus echt waardeloos! dat krijg je er van als je niet naar je zelf luisterd, geen precisie schakelingen bouwen op breadboard!!!
Dus hoe nu dit testje aanpakken om het stabiler te krijgen, zie hier de "snelle" oplossing, ja hij moest weer op zijn rug

Daar de LM335a strak in het koper zit geperst, heb ik maar een draadje nodig, de massa aansluiting gebruik ik nu voor de temperatuur meting, er ging namelijk weer een PT1000 stuk GRBLLB! (eigen schuld trouwen)

Sorry voor de slechte foto, vergeet de stoorpuls maar kijk naar de regel karakteristiek, een mooie gedempte trilling.

De temperatuur lijkt flink te zwabberen in deze 43 minuten meettijd, maar hou er rekening mee dat 10uV 0,001C is.
Ik ben nu een uur verder sinds de start van de meting en de temperatuur is 0,002C gedrift...
Hou er rekening mee, dat net als bij spannings referenties dit oventje zeker een week of twee aan moet staan voor alle "stress" er uit is.
Bij de stroommeting op het onderste meetinstrument zie je geen rare effecten behalve de ruis.

Dit is het bijgewerkte schema, de elco is er uit gekegeld, voor de 15V voeding kan hij vlak buiten de oven komen.
Het schema past bij mijn stijl, zo min mogelijk onderdelen en toch vrij goede resultaten.
Hoe goed de schakeling ook is, als je gaat knoeien met de electronica en/of mechannisch er een rotzooi van maakt,
verwacht dan niet dat de schakeling gaat voldoen aan je eisen.

Later doe ik nog een onderzoek naar de ruis die ik meet in de schakeling.
De weerstand R3 in deze schakeling staat vermeld voor mijn gewenste temperatuur.
Deze weerstand kan je ook vervangen door 3K4 en een 500 Ohm multiturn potmeter, het liefst in de oven aangebracht.
Dan kan je de temperatuur afregelen voor een klein bereik.

Zoals altijd => shoot @ it

Gegroet,
Blackdog

Hoi Bram,

Mooi recht toe recht aan en niks teveel
Nou, misschien kan R5 er nog uit. En ik blijf mezelf afvragen waarom je geen weerstand sensor in brug gebruikt ipv een halfgeleider.
Hopelijk raak je de ruis nog kwijt.

Ik zit nog te broeden op een schakeling met een paar TL431's. Zelf heb ik geen mogelijkheid om een idee te testen op uV resolutie niveau. En eigenlijk heb ik -nog- geen behoefte aan een oventje, maar ik vind het wel erg leuk.

Groeten,
Bert

Ha die Bert,

De twee weerstanden van 1K, R5 en R6 zijn niet direct nodig voor de goede werking van de oven.
Ze zorgen er voor dat het eventueel niet mis gaat door generatie verschijnselen.

Dan een antwoordt op je vraag waarom ik een IC sensor gebruik i.p.v b.v. een NTC of PT1000.
Ik wou al heel lang eens testen met zo'n koperblokje (Dikke 20 jaar geleden gemaakt voor een audio versterker) voor het compenseren van de ruststroom had ik een gat in de zijkant geboord.
En ik dacht gisteren, dat ga we eens combineren, een uA723 en een LM335a.
Het was niet de bedoeling om hier nu een "non plus ultra" ontwerp van te maken...
De eerste indruk is, zoals ik al aan aangaf vrij goed met de uA723.

Ik wil nog wel wat toevoegen met betrekking tot een eerdere vraag van je.
Je vraag ging over de stabiliteit van de sensoren, waarop ik zij dat dit zover ik het heb kunnen vinden en vergelijken een PT1000 is.
HP/Agilent/Kighight gebruik zover ik het weet, meestal een NTC in hun beroende en zeer stabiele OXCO oscilatoren
Het probleem is deze, ik heb hier een paar mooie NTC's liggen van ondermeer Heraus en B+B sensors.
De B+B sensor heeft een fout van 0,2% bij 37C, maar de "Long Term Stability" is maar 1% zonder dat daar een tijd bij wordt opgegeven.

Dan heb ik het nog niet gehad over b.v. de referentie spanning van b.v. de uA723, deze is 150PPM/C.
Natuurlijk bevind dit IC zich bij mij in de oven omgeving.
Als de uA723 zich buiten de oven bevind, is dit IC een grote "error term"
Dan hebben we nog de drift van de opamp in de uA723.
De drift van de referentie spanning in dit IC (rond de 7,05V) is 0,1%/1000 uur.

En dan krijgen we de weerstanden van de brug, de 1% weerstanden zijn vaak 50PPM.
Ook voor de brugweerstanden is het zinnig deze in de oven op te nemen.
Dan ben je er nog niet, de weerstanden van de brug driften ook flink over tijd, ook dit wordt weer slecht gespecificeerd door veel fabrikanten.
Behalve dan de betere/duurdere typen.

Wil je een precisie oven op zeg 10Mhz hebben, koop dan in de dump of op ebay een oude 10Mhz referentie.
Daar kan je niet tegenop bouwen, er zit zoveel "design" in dit soort onderdelen, met weinig ervaring gaat je dit als zelfbouwen bijna niet lukken

Mijn doel is een goedkope kachel te bouwen voor spannings referenties en gevoelige meetversterkers, langere tijd stabiel binnen 0,1C.
De uA723 oven heb ik gemaakt omdat ik het leuk vind, denk niet dat ik deze verder ga ontwikkelen.
Het is nu al zo goed dat iedereen er maar mee doet wat hij wilt

Het is mij niet helemaal duidelijk wat je met de TL431 wil doen, kan je dit uitleggen?

Gegroet,
Blackdog

Hoi Bram,

Zoiets als dit:

Even snel getekend en niet getest, dus schiet maar los.

Groeten,
Bert

[Bericht gewijzigd door Bert_Camper op zaterdag 22 november 2014 17:42:23 (14%)]

Ik zou R1 en R7 vervangen door stroombronnen, met de LM344 bv

http://www.circuitsonline.net/forum/view/116156

Hey Blackdog

Hier kan je samples aanvragen van condensators die LT aanbeveelt voor toepassing met precisie voltage regulators.

http://www.wima.com/EN/tpl_products_smd_overview.htm

Ik heb net een mailtje gestuurd.

Hi Bert,

Nog geen idee, vooral wat de compensatie betreft van de tweede TL431 zodat het stabiel blijft.
Ik heb even de calculator van TI gebruikt voor de eerste TL431, er vanuit gaan dat er ongeveer
0,1 mA naar de NTC gaat.
De onderdrukking vanuit de 15V naar de NTC is ruim 80 dB.
Een stroombron daar helpt een heel klein beetje extra,
ik weet niet zonder er aan te meten of het de extra onderdelen waard is.
Ik heb deze manier nog nooit toegepast, ik zou zeggen test het eens en laat ons weten wat je uitkomsten zijn

De oven wordt langzamerhand stabieler, we zullen morgen zien hoeveel de drift is vanaf 24:00 totdat ik wakker ben.

RAAF12
Ik zal eens kijken wat voor condensatoren dat zijn, dank je voor de tip.

Gegroet,
Blackdog

Blackdog, m.b.t. de 723: een condensator aan Vref hangen helpt.
Dat koperblokje heeft zowel voordelen als nadelen. Een nadeel is dat het lang duurt voordat dat blokje de juiste temperatuur heeft.
Een mogelijke oplossing is het toevoegen van een, of twee, comparator(s) die bij grotere temperatuurafwijking extra verwarming bij schakelt.

Blackdog,
Ik heb nu denk ik een 4 of 5 tal referenties met elk een "oven" voorbij zien komen die elk een andere opbouw hebben.
kan je hieruit nu ook een conclusie trekken welke het beste is qua referentiespanning en/of oven heeft, welke je het beste waarvoor kan gebruiken? welke oven het beste bij welke referentie past?

Ha die René,

Met condensatoren heb ik deze ochtend getest, ook met een "losse" uA723.
Even een 15V voedinkje gebouwd om te kijken in hoeverre deze ruiste.
Pas bij 100uF over de Ref. aansluiting kreeg ik echt minder ruis.

Een deel van de ruis die ik eerst zag, kwam door commonmode... (het zal eens niet...)
De LM335 is ook en aardige ruisbron, maar bij elkaar is de ruis niet de oorzaak van de drift, langzamerhand wordt de drift echter wel minder.
Ik denk dat ik dit oventje is een week aan laat staan, om te kijken of hij dan rustig wordt.
Mijn opbouw van deze oven, is niet echt een voorbeeld voor "stress arme" bedrading.

(Sorry Peter R. nog een *grin*)
Dan het onderstaande nog even, ik dacht, hoe kan ik nu een oventje maken, om precisie schakeling op temperatuur te houden.
Dit met zo met weinig mogelijk onderdelen, goedkoop, geen gezeur met precisie weerstanden enz. (eerste opzet, nog niet af)
Dit kan, als je niet heel precies de temperatuur wilt bepalen!

Als referentie voor deze oven gebruik ik een TO92 LM317 met de adjust aan ground.
Hierdoor krijg je een uitgansspanning van 1,25V op de - ingang van de opamp, R1 en C2 is een low pass filter.
De temperatuur sensor is een MCP9701, deze heeft bij "0" C een spanning af van 0,4V.
Iedere graad verhoging geeft 19,5mV extra bovenop de 0,4V dan kom je uit bij ongeveer 43,6 graden voor deze oven.
Dit ongeveer binnen 2C.

Voordeel van deze is dus geen afregelpuntenen en met low cost onderdelen opgebouwd.
Er valt nog wel wat te testen, zoals de 78L05, ik zal meten testen of dat kan met een IRF540 i.v.m. de Gate/Source spanning die nodig is.
Anders een kleine Darlington of de opamp aan de +12V.

Peter,
Er is niet direct een beste, veel hangt af waar je de oven voor maakt hoe je hem maakt, hoeveel energie verbruikt de schakeling die je er in bouwd, is de energie die de schakeling verbruikt constant?
Er zijn vele variaties mogelijk en de INA125 schakeling vind ik wel galant...
Ik wil hier laten zien wat ik kan bereiken en vertel jullie de valkuilen die ik tegenkom.
Je zal er zelf ook wat aan moeten doen, ik ik beantwoord graag je vragen, als ik het antwoord weet

Gegroet,
Blackdog