Spannings Referentie - Hao-Qi-Xin


Hier is ook nog veel info te lezen over de AD584 referenties uit china: https://www.markhennessy.co.uk/ad584_references/

Op 18 november 2015 18:52:29 schreef henkel:
Gisteren ook zo'n chinees ontvangen per post.
Deze had de calibratie bij 26 Celsius en met een HP3458a volgens 't stickertje.
Is wel een beetje warm, normaal is het bij mij 20 C.
Gisteren meteen geprobeerd en doorgeladen, alle bereiken binnen +-5 counts van m'n Keithley 2015, tijdens 't laden.

Vanmiddag het doosje 2 uurtjes aan op de bovenkant van de 2015, zonder lader, en ja hoor 25.5 graad.
Alle spanningen nu binnen +-1 count van de 2015, calibratie juni 2011.

Voor wat de metingen waard zijn, bijna te mooi om waar te zijn, maar ik ben iig wel tevreden, prijs was USD 16,= .

Bijna 3 jaar later:

alles binnen +-1 count, ook de referentie

blackdog

Golden Member

Hi henkel,

Dat is dan 8 tot 10 PPM verschil bij 2,5V. :-)

Groet,
Bram

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

Op 8 augustus 2018 15:02:18 schreef blackdog:
Hi henkel,

Dat is dan 8 tot 10 PPM verschil bij 2,5V. :-)

Groet,
Bram

Hi Bram
Klopt helemaal, is trouwens ook 10 ppm bij 10 Volt.
Mijn DVMs zijn dan circa +- 2 ppm.
Groeten
Henk,

blackdog

Golden Member

Hi,

Omdat ik de referentie van mijn andere topic klaar heb, dacht ik gisteren een ander projectje ook maar af te maken, hij lag al meer dan twee jaar stof te vangen...
En dat is dus de Hao-Qi-Xin referentie in een ander kastje met een lineaire 9V batterij voeding.

Er is uiteindelijk weinig meer over gebleven van het orgineel, dit omdat een van de laaste stukjes electronica op het printje de geest had gegeven, ik vermoed statische elektriciteit.
En ik doel dan op de SO8 Processor die het drukknopje uitlees en de LED's samen met de transistoren aanstuurd voor de verschillende uitgangsspanningen.
De processor kreeg gewoon zijn voeding, maar geen van de uitgangen wou meer hoog worden, ook het drukknop signaal kwam binnen op het daarvoor bedoelde aansluitpin.

Na wat testen heb ik er voor gekozen deze functionaliteit nu door een CD4017 te laten uitvoeren, de transistoren en de MOSFets heb ik behouden op het orginele printje.
De schakeling hieronder is misschien leuk voor iemand die wil experimenteren met de AD584 Referentie.

De CD4017/HEF4017 schakeling is vrij standaard wat opbouw betreft.
Helemaal links is de drukschakelaar te zien die d.m.v. R1, R2 en C2 wordt ontdenderd, de ingang van de 4017 is voorzien van een Schmitt trigger ingang en deze opset werkt probleemloos.
Pin 13 ligt aan massa anders werkt de Clock ingang niet, Q4 wordt met een diode verbonden met de reset ingang, de 22K weerstand R3 zorgt er voor dat
de uitgang Q4 makkelijk de reset ingang hoog kan maken en dat niet de meeste energie in de condensator gaat zitten, die dan ook nog een positieve puls op de 15V zou gaan geven.

Ik heb verschillende afwegingen gemaakt, zoals de voedingspanning voor de 4017, uiteindelijk ga ik die voeden uit de +15V regelaar die ik later in dit project ga laten zien.
De 4017 kan werken op 15V dus dat is geen probleem, wel heb ik daardoor de serie weerstanden die al aan mijn LED's gesoldeerd zaten verwijderd en ze op het extra printje van de 4017 gezet.
Ook heb ik door de hogere voedingspanning de serie weerstanden naar de LED's aangepast naar een waarde van 22K en dat levert een LED stroom op door de Low Level LED's van ongeveer 0,65mA, wat ruim voldoende is.

Er is ook een trim mogelijkheid aangebracht, een 50K 22-slagen trimpot, R12 die direct aan pin-3 is gesoldeerd (de 2,5V aansluiting) is nogal hoog in waarde.
Dit geeft een klein trimbereik voor de 10V aansluiting waar hij voor bedoeld is.
Deze Referentie kan ik niet in deze opset trimmen voor alle vier de uitgangsspanningen, ik zou wel zoiets kunnen fabrieken, maar dat wordt een Hel om het af te regelen.
Iedere uitgangsspanning trimming beïnvloed de andere spanningen, gaan we niet doen. ;)

Als de 10V uitgangsspanning is geselecteerd dan wordt alleen de 10V LED aangestuurd, de transitoren Q1 t/m Q3 krijgen geen sturing en ook de P MosFets zij uitgeschakeld door de 100K Gate weerstanden.
Bij de andere spanningn is er steeds maar één transistor+MosFet in werking, zie de datasheet van de AD584 hiervoor, daar hebben ze het over doorverbindingen i.p.v. de MosFets.
Het schema is klikbaar voor een grote versie.
https://www.bramcam.nl/Diversen/Hao-Qi-Xin/Hao-Qi-Xin-50-Klein.png

.
Dit is de eerste versie van het printje met de 4017 Counter met de LED's er op gesoldeerd.
https://www.bramcam.nl/Diversen/Hao-Qi-Xin/Hao-Qi-Xin-51.png

.
Hier zijn de drie printjes op de basis unit te zien, de 4017 print heeft aan de onderzijde vier gekleurde aansluitingen
Van links af is dat de Gele voor 2,5V, Blauw voor de 5V, Groen voor 7,5V en als laatste Wit voor de 10V aansturing.
Linksboven zit een Rode aansluiting, dat is de +15V en dan hebben we de tweede Gele aansluiting rachts boven en dat is de schakelaar.

De functie van het geheel uitschakelen heb ik niet in de 4017 opgenomen omdat ik daar een echte schakelaar voor op het front heb.
https://www.bramcam.nl/Diversen/Hao-Qi-Xin/Hao-Qi-Xin-52.png

.
Hier is goed te zien wat er allemaal weg is van de orginele print en wat ik er bij heb gezet.
Dat is een 50K trimpotmeter, de 100Meg trimweerstand en direct daaronder een temepratuursensor op de AD584 gelijmd.
De draden zijn 1x om het IC heen geslagen zodat je zo min mogelijk fouten krijgt door het weglekken van warmte door de bedrading.
https://www.bramcam.nl/Diversen/Hao-Qi-Xin/Hao-Qi-Xin-53.png

.
Laters meer, nu eerst weer aan de administratie werken, want het jaar is bijna om.

Groet,
Bram

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

Golden Member

Hi,

Vandaag nog wat tijd besteed aan het voedingsdeel van de AD584 referentie.
Deze schakeling had ik een paar jaar terug al wat "opgeleukt" door er een extra stabile spanning van te maken.
Omdat ik struikel over de spannings referenties, heb ik hier ook weer een goed type voro gekozen, deze keer een AD586M.
Dit referentie IC ziet in de zelfde klasse als de LT1021, LT1027, MAx6350 enz.
Ik heb een van deze referenties gekozen die met mijn 10K en 20K gain weerstanden een zo klein mogelijke afwijking op de 15V uitgangsspanning had.
Daarna weer een trim circuit aangebracht en een hoge waarde voor de weerstand die naar de trimaansluiting van de AD586M gaat voor een klein regel bereik.

Er is een dubbel filter aangebracht om de ruis op de 15V uitgang zo laag mogelijk te krijgen.
Dit is niet noodzakelijk voor de voeding van de AD584KH welke de hoofd referentie is daar zijn onderdrukking voor de lagere ruisfrequenties op zijn voedingslijn hoog is.
De filtering is voor de 15V aansluiting op de achterzijde van deze unit zodat er vijf vrij goede referentie spanningen beschikbaar zijn.

Het eerst filter is R3 en C2 welke ee nfilm type is, dit heeft een kantelpunt van ongeveer 0,3Hz en het tweede kantelpunt wordt bepaald door de componenten rond de opamp.
Dat is R6 en C4 en de filtering aan de uitgang R7 en R9 samen met C5.

Ik heb eve nsnel iets in LTSpice getekend dat vrij goed overeenkomt met mijn splan schema.
De twee JFets zijn niet opgenomen maar dat is voor deze simulatie niet heel erg van belang omdat gewoon Source volgers zijn.
De 150Ω Source weerstanden zijn hier vervangen door een enkele 75Ω weerstand.
Als ik wat fout die hier, hoor ik het graag, ik ben nog steeds een beginneling in Spice :-)
https://www.bramcam.nl/Diversen/Hao-Qi-Xin/Hao-Qi-Xin-56.png

.
En dit is de plot van het ingangs filter samen met de opamp filter.
Er is op drie punten gemeten en de groene trace is de uitgang, er is goed zichtbaar dat de bulk van de filtering door het ingangs filter wordt gedaan.
De opamp doet vanaf ongeveer 10Hz ook mee en helpt goed zijn eigen ruis te filteren.
Vergeet niet voor het vergelijken in je hoofd de blauwe trace 10dB omhoog te schuiven om de filter helling te kunnen vergelijken.
De opamp versterkt 3x en dat is dus de bijna 10dB verschil bij 0,1Hz.
https://www.bramcam.nl/Diversen/Hao-Qi-Xin/Hao-Qi-Xin-55.png

.
Dit is dus eigenlijk gewoon een LDO regelaar, maar dan wel een met een hele lage ruis.
Door de hoge openloop gain van de opamp van ongeveer 2 miljoen is de Ri zeer laag, eigenlijk alleen afhankelijk van mijn bedradings techniek.
Nu zullen sommige denken, Bram waarom kies je het kantelpunt van het opamp filter niet lager?
Dan loop je tegen het probleem aan dat als je de 15V uitgang wat belast dat de hersteltijd wat lang gaat worden, wat ik nu heb gekozen is een redelijke waarde.
Ook het opstarten van de schakeling gaat dan nog langzamer dan het nu al is, denk aan 5 seconde voor hij binen 15PPM is.
Er moet nog wel iets aan de schakeling worden aangepast, zodat hij altijd opstart, dat zou één simpele weerstand kunnen zijn van de uitgang naar de +15V voeding.

Dit is het schema dat nu staat te testen op een breadboard en hangt aan de nog "warme" 3458A DMM.
https://www.bramcam.nl/Diversen/Hao-Qi-Xin/Hao-Qi-Xin-54.png

.
Het stukje schema aan de rechter zijde heb ik nu niet nagebouwd op het breadboard, dit omdat het simpel is in de werking, daar het ik geen Spice voor nodig. :-)
Als de Gate/Source spanning kleiner wordt dan de drempelwaarde Vgs-Off van Q3 dan gaat de groene LED uit en de Rode LED aan.
De Zener aan de Gate van Q3 is alleen ter bescherming en neemt niet deel aan de normale werking van de schakeling.

De dropout spanning van deze schakeling is rond de 0,6V.
De batterijen kunnen tot 6V per batterij worden leeggegtokken voor de schakeling niet meer goed werkt, dus alle energie kan worden gebruikt.

Genoeg voor vandaag, ik zeg weer SHOOT!

Groet,
Bram

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

Golden Member

Hi,

Ik heb de testen en de aanpassingen van het schema dat de AD584KH en de temperatuur sensor LM35A gaat voeden klaar.
Laat ik weer links beginnen, daar is nu een LM35A sensor opgenomen die op de AD584KH referentie is gemonteerd.
Ik heb zitten dubben hoe ik de voeding van deze sensor zou gaan uitvoern, nog een extra regelaar opnemen om de sensor uit te voeden, Zener in serie van de voedingslijn opnemen?
Uiteindelijk heb ik een LM35A sensor op een breadboard gezet en ben gaan spelen met wat componenten rond deze sensor.
Dit omdat ik na het lezen van de datasheet betrefende het verbruik van deze sendsor dat het goed mogelijk moest zijn deze sensor uit de 5V referentie te voeden.
Ik wou niet dat de sensor te veel de referentie zou belasten.
Uiteindelijk heb ik een serie weerstand opgenomen dat is R3 van 2K2 in het onderstaande schema om bij het kortsluiten van de temperatuur uitgang de stroom te beperken tot minder dan 1,5mA uit de 5V referentie.
De normale verbruiksstroom van deze sensor is ongeveer 60uA, en de spanningsval over de 2K2 weerstand is typical 150mV en dat is niet terug te vinden in de uitgangsspanning bij het kortsluiten van deze weerstand, dus de serie weerstand tast de performance van de LM35 niet aan.
Aan de uitgang van de LM35 zijn meerdere onderdelen geplaatst, 2x een 1N4007 tegen stommiteiten, omdat de spanning op dit punt bij normale omstandigheiden beneden de 0,5V blijft,
is dit een simpele en goede oplossing, 0,5V komt overeen met 50°C en dat is niet een temperatuur waarbij je een spannings referentie gebruikt. :+
En dan hebben we nog het netwerkje van R1 en C1, welke er volgens de datasheet voor zorgt dat de LM35 capacitieve belastingen goed kan aansturen.
Als laatste de condensator C2 van 0,47uF die er voor zorgt dat de LM35A sensor een lage impedantie op zijn voedings aansluiting ziet.

Er zijn wat waarden betreffende de filter eigenschappen van de opamp schakeling aangepast.
Als extra is er een weerstand R13 aangebracht deze lift de uitgang een beetje als de schakeling net wordt ingeschakeld.
Als de schakeling eenmaal op de goed uitgang staat, dat levert hij nog een beetje stroom aan de uitgang die door de AD584KH wordt verbruikt, R10 van 47K en door de werstand R8 van 20K.
Deze manier van "liften" van de uitgang is hier toegestaan, dit omdat de voeding uit batterijen gebeurd en er geen grote variatie in verbruiks stroom is.
Hierdoor wordt er dus ook geen storing in de uitgang van deze schakeling geinjecteerd, kan nog beter zie volgende schema.

Plaatje is klikbaar voor een grote versie.
https://www.bramcam.nl/Diversen/Hao-Qi-Xin/Hao-Qi-Xin-60-Klein.png

.
Dit is de achterzijde van het kastje, dat heb ik al eens laten zien maar het is handig voor de volgende foto, jaja met taalfouten op het label...
https://www.bramcam.nl/Diversen/Hao-Qi-Xin/Hao-Qi-Xin-62.png

.
De binnenzijde ziet er wat vreemd uit, dat komt door de Grafiet spray aangebracht voor de afscherming.
Op de onderste twee aansluitbussen zitten de twee 1N4007 dioden anti parallel gemonteerd.
Op de twee bussen er boven zit de 47uF condensator en de Uni Polaire TVS diode voor de beveiliging.
https://www.bramcam.nl/Diversen/Hao-Qi-Xin/Hao-Qi-Xin-61.png

.
De stroom die de LM35A opneemt.
https://www.bramcam.nl/Diversen/Hao-Qi-Xin/Hao-Qi-Xin-64.png

.
De simpele breadboard opstelling voor de testen.
https://www.bramcam.nl/Diversen/Hao-Qi-Xin/Hao-Qi-Xin-63.png

.
De componenten die nodig zijn voor het opbouwen op een China printje liggen in een bakje klaar om te gaan beginen.
De komende dagen zal ik dat bouwproces ook laten zien.

Groet,
Bram

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

Golden Member

Hi,

Als afleiding hebben ik tussen de administratie door, nog wat gesleuteld aan het schema van de 15V regelaar.
Ik wou eerst het vorig schema in de vorige post updaten, maar er is voldoende veranderd voor een nieuwe versie.
Plaatje is klikbaar voor een grotere versie.
https://www.bramcam.nl/Diversen/Hao-Qi-Xin/Hao-Qi-Xin-65-Klein.png

Ik ben nogmaals met LT-Spice bezig geweest en dit samen met het doorspitten van zo'n vijf datasheets van lage offset en lage bias opamps.
De LT1012A is een hele mooie opamp lage offset en door zijn Super Beta ingangs transistoren ook lage bias stromen, maar kan het beter?

De lage bias is belangrijk omdat in het schema we weerstand R5 hebben hier 27K4, die door de bias stroom van de opamp een spanningval veroorzaakt.
R5 is samen met C4 van 40uF een low pass filter en is bedoeld om een flink deel van de referentie ruis de nek om te draaien.
Omdat bij verschillende typen opamps de bias temperatuur gevoelig is, zal je daar rekening mee moeten te houden.
Uiteindelijk is R5 verlaagt van 47K naar 27K4 en dit samen met dat C4 verhoogt is naar 40uF, en dat worden dan 4x 10uF film type.

De LT1012A heb ik vervangen na vele afwegingen, en er vanuit gaan dat het weinig zin heeft de referentie te gebruiken boven de 30°C omgevings temperatuur.
Dat heeft dus alles te maken met opamps die JFets aan de ingang hebben, tot zo'n 30°C kan de bias mooi laag zijn maar daarna kan de bias stroom flink gaan toenemen bij oplopende temperatuur.
Vuistregel voor Fet ingangen is verdubbeling van de bias stroom per 10°C.

De gekozen opamp is van Analog Devizes en het is een Auto Zero type, daar zijn ook grote verschillen in wat bias stromen en ruis betreft.
Bij de lage ruis typen heb je vaak een grotere ingangs capaciteit en bij 25° al een hogere bias stroom van typical rond d 80pA.
De LT1012 is met typical 50pA beter als de JFet opamps en de bias stroom blijft bij de LT1012 en hogere temperaturen vrij stabiel.
Degekozen ADA4523-1 heeft echter wel een stuk lagere ruis in de lage frequenties dan de LT1012A.
Het is dus uiteindelijk geworden wat in het schema staat, dit na vele simulaties.

Er zijn nog twee weerstanden bijgekomen, dat is het gevolg van het doorspitten van de datasheet van de ADA4523-1, er zit beveiliging van de opamp ingangen in dit IC.
Maar dat is niet voldoende om het IC te beschermen met C4 van 40uF en C6 van 4,7uF bij het in of uitschakelen.
Dus daarvoor is R6 van 681Ω in serie met de +ingang aangebracht en in serie met C6 staat nu R9 van 100Ω

De pull up weerstand R15 van 10k heb ik verplaatst naar de source van een van de J310 welke ik heb geselecteerd uit het zakje van de goede CO gever. :-)
Door de plaatst die de weerstand nu heeft aan de source wordt de eventueel variatie op de batterijspanning nog gefilterd door C7.
Ik had geen ruimte meer in het schema om iedere J310 Fet zijn eigen pull up weerstand te geven, dus bij de altere versie staat er voor iedere J310 een weerstand in het schema.

Vandaag ook nog een beetje bezig geweest met de componenten plaatsing op het printje, het is weer eens niet ruim *grin*

Genoeg voor vandaag, SHOOT!

Groet,
Bram

31-12-2020
Zoveel fouten verwijderd uit de tekst, ik was weer goed bezig! 8)7

[Bericht gewijzigd door blackdog op 31 december 2020 09:46:06 (12%)]

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

Golden Member

Hi,

Ik heb ruimte gemaakt in het schema rond de J310 Fets zodat nu iedere J310 zijn eigen pull up weerstand heeft.
Klik!
https://www.bramcam.nl/Diversen/Hao-Qi-Xin/Hao-Qi-Xin-70-Klein.png

.
Wat plaatjes betreffende de opbouw van de 15V LDO, ik heb hier toegepast wat ook in de datasheets van vele spannings Referenties wordt aangegeven,
plaats het IC op een klein eiland op de print zodat je geen last hebt van de stress van de print bij temepraturu verschillen, de jberg54 heeft dit ook.
Deze foto laat de twee gleufjes zien die ik met een Dremel heb gemaakt, jammer genoeg kwam de boorkop tegen wat eilndjes aan, maaar dat is gelukkig verder niet van belang.
Binnen het oranje kader zijn de twee sleufjes te zien.
https://www.bramcam.nl/Diversen/Hao-Qi-Xin/Hao-Qi-Xin-67.png

.
Hier heb ik uitgevogelt hoe ik het beste de onderdelen rond de referentie kan plaatsen en dit samen met de positie van de 40µF filter capaciteit
Er staat een IC voetje op de foto, die gebruik ik allen voor de positie, de AD586M wordt direct op de print gesoldeerd, ik ben klaar met Referentie IC's in voetjes te plaatsen...
De klodder witte kalk op ee nvan de condensatoren heeft verder geen betekenis, die condensator heb ik eens geselecteerd omdat hij maar een paar tiende van een procent afweek van 10πF.
https://www.bramcam.nl/Diversen/Hao-Qi-Xin/Hao-Qi-Xin-68.png

.
Ook de basisprint heeft een verandering ondergaan, zowel de 4017 print als ook het referentie printje had ik bij het aftekenen niet goed gepositioneerd.
Als ik de basis print in het kastje schoof liep de behuizing tegen deze printjes aan, muts die ik ben. ;)
De 4017 print kon ik éé'n mm afvijlen zonder problemen en toed zat hij voldoende vrij, bij de referentie print was dit niet het geval.
Van de Referentie print kon ik ook ongeveer 1mm afvijlen, maar dat was niet voldoende, dus toen wezen zoeken naar een oplossing.
Dat werd de gaten in de basispring vergroten van 2,1mm naar 3,5mm nylon draadbusjes gebruiken en de gaten in de referentie print van een sleufje voorzien.
En dan het printje vastzetten met nylon schroefjes, metalen M3 sschroefjes was geen optie i.v.m. de printsporen aan de boven en onderzijde van het printje.
https://www.bramcam.nl/Diversen/Hao-Qi-Xin/Hao-Qi-Xin-69.png

.
Later vanmiddag ga ik nog verder bouwen aan dit printje, want de administratie is af!, vele jaren geleden was het dat ik zo vroeg op de laatste dag van het jaar klaar was., dat lucht wel op.

Groet,
Bram

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

Golden Member

Hi,

Laatste post van dit jaar!

De referentie en het eerste low pass filter met de vier 10µF condensatoren zijn geplaatst en aangesloten.
Ik heb ook nog wat moeite gedaan om de eilandjes rond de trim aansluiting van het referentie IC te verwijderen, dit om de lekstromen rond dat punt te verminderen.

Op de foto is het gebouwde Referentie deel aangesloten op de meetapparatuur en afgeregeld op 5V op een paar PPM na dan, het eerte uren heb je bijna altijd ee nvrij grote drif.
Meestal pas na 1000 a 2000 uur krijg je een redelijke stabiliteit, kijk in de datasheet van je gebruikte referentie hoe je typical drift er uit ziet.

De onderste rode klem verzorgt de voeding van het printje, die zit aangesloten op de 220Ω weerstand zoals dat ook in het schema staat.
De ontkoppeling van de voeding wordt met de okergele Cer. condensator gedaan, deze is 0,47µF.
Rechts naast het IC is de 10Meg trimweerstadn te zien.
Rechts naast de trimpot loopt de massa omhoog voor de 4x 10µF condensatoren, die condensatoren zijn onder de print doorverbonden met vertind koperdraad.
Die draad heb ik nog even niet afgeknipt en daar zit rechts boven de twee zwarte klemmen op.
https://www.bramcam.nl/Diversen/Hao-Qi-Xin/Hao-Qi-Xin-71.png

.
Dit is een meting van 2,5 uur om te zien of de Referentie zich na het monteren netjes gedraagt, en het ziet er goed uit, piek-piek is de drift in dit tijdsbestek en temperatuur verandering in mijn werkruimte rond de 1PPM
https://www.bramcam.nl/Diversen/Hao-Qi-Xin/Hao-Qi-Xin-72.png

.
De volgende stap is het printje rond de referentie schoon te maken en dan een laagje Conformal Coating aan te brengen zodat het een nacht kan uitharden
voor ik morgen verder ga met het plaatsen van de andere onderdelen.

Doe voorzichtig deze laaste twee uren en voor het nieuwe jaar, doe iets meer aan veiligheid voor je zelf en je medemens! ;)

Groet,
Bram

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

Golden Member

Hi,

Een goed 2021 met veel electronica!

Groet,
Bram

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

Golden Member

Morge...

Ik ben bezig met de verdere opbouw van de 15V voeding/Referentie spanning op het China printje.
Gisteren nog een tweede laag Conformal Coating aangebracht en vooral gelet op de twee gleufjes die het eiland maken waarop de Referentie is gemonteerd.
Om de print op de zaagranden ook te voorzien van Coating, heb ik met het kwastje daar aandacht aan besteed om dezee ook goed te voorzien van een laagje.
Maar de gleufjes mogen niet opgevult blijven met Coating, de Coating wordt uiteindelijk vrij stevig en dan heb ik geen goed eilandje meer.

Dus met de zijkant van een A4 velletje papier voorzichtig de gleufjes weer "open" gezaagt. :+
Als de Coating nog niet helemaal hard is geworden, trekt hij weer mooi bij, net als bij goede verf als je met een kwast strijkt.

Dit wil ik ook nog even onder de aandacht brengen, ik druk de laatste versie van het schema af en kruis aan, wat al gemonteerd op de print zit.
Dit plaatje heeft nog geen kruisjes bij R1 en C1, maar deze waren op de foto hieronder van de print wel al gemonteerd, foto's en werk lopen niet altijd in sync.
Het gaat er om dat alles stap voor stap wordt gedaan en bijgehouden op het schema, dat zorgt er voor dat ik "meestal" weinig fouten maak, en ja, nadenken en dan pas doen kost tijd!
Ik zit al een paar dagen met de opamp en de gain weerstanden in mijn hoofd, hoe ik deze voor de beste voor de kleinste temperatuur verschillen zal monteren op de print.

Precisie schakelingen opbouwen is iets heel anders dan Arduino en een DS18B20 op een breadboard plaatsen, alhoewel wat meetnauwkeurigheid betreft, daar kan ik ook wel wat over gaan vertellen, ondanks de digitale signalen...
Het is zaak rekening te houden een zou klein mogelijke temperatuurverschil tussen de R7 van 10K en de R10 van 20K weerstanden,
verder ook nog de bedrading naar de +ingang van de opamp zo lek vrij mogelijk te houden.
Dit omdat we 27K in serie hebben staan en 100pA stroom door deze weerstand 2,7µV als fout geeft, welke dan oon nog eens door het door de opamp 3x wordt versterkt.
Daarom heb ik nu gezocht naar een opamp met een lage offset een een bias stroom die tussen 20 en 50°C redelijk stabiel is.
Maar dan moet ik ook wel mijn best doen om andere lekstromen rond de opamp ingangen laag te houden.
https://www.bramcam.nl/Diversen/Hao-Qi-Xin/Hao-Qi-Xin-74.png

.
Op de foto hieronder zijn de drie aansluitingen te zien voro de LM35A temperatuur sensor.
Vertikaal links van de witte aansluiting staat de 2K2 serie weerstand die vanaf de +5V van het Referentie IC komt.
Dan een oker gele 0,47πF naar massa waar ook de zwarte aansluiting aan vast zit.
En als laatste de groene aansluiting, deze is voor de uitgang van de LM35A en links van deze aansluiting zijn de 81Ω en de 0,47µF condensator te zien.
De kleuren van de aansluitoogjes komen niet overeen met de kleuren draden die ik aan de LM35A sensor heb gesoldeerd, die zitten daar al een paar jaar aan en vastgelijmd.
Dat krijg je er nu van als je een project zo lang laat ligggen...
Voor de kleuren aansluit oogjes op de print voor de sensor wou ik geen Rood en Geel gebruiken, die zijn voor andere aansluitingen op deze print.
https://www.bramcam.nl/Diversen/Hao-Qi-Xin/Hao-Qi-Xin-73.png

Nu de volgende stappen doen, de opamp en zijn componenten plaatsen.

Groet,
Bram

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

Golden Member

Hi,

Na een frisse middag wandeling, is het goed om de gedachten op een printje te zetten!
Dit is een korte post, maar erg belangrijk voor de stabiliteit van de 15V uitgang.

Hieronder op de foto is te zien hoe ik de belangrijkste onderdelen rond de opamp ingangen gaan worden geplaatst.
Op het proefprintje zitten twee weerstanden van het zelfde model als die ik geselecteerd heb voor dit project.
Tijdens het experimenteren gebruik ik niet graag de onderdelen die ik geselecteerd heb, ik wil er niet meer een buigen dan nodig.

Er gaat wel een IC voetje gebruikt worden, ik kan altijd nog het IC er in vast solderen als het moet. ;)
Het IC voetje is gekortwiekt, de niet gebruikte IC pinnen zijn er uit verwijderd, de gaatjes rond de ingangen gaan bewerkt worden met een boortje,
dit om de eventueele lekstromen verder te beperken.

Rechts van het IC voetje zit de 100Ω weerstand die naar de rode 4,7µF condensator gaat.
De andere zijde van de condensator gaat onder de print "zwevend" naar pin-2 van het IC voetje.
De drie weerstanden links van het IC voetje zijn verhoogt op de print geplaatst om de lek te beperken en om de twee grote weerstanden goed tegen elkaar te kunnen plaatsen.

Verder heb ik nu iets niet gedaan wat ik ander wel vaak doe, dat is de oker gele condensator onder het IC voetje, meestal zit deze ontkoppel condensator mij in het IC voetje.
Dit is ook weer gedaan om de lek zo klein mogelijk te maken, de gaten binnen het IC voetje worden weg geboord en de print wordt voorzien van een laagje Conformal Coating.

De proefopstelling laat me ook zien hoe breed de schakeling is en waar ik kan beginnen met bouwen naast de rode condensatoren op de bovenste print.
Dan passen de J310 Fets er misschien net naast en de MOSFetes voor de LED sturing past er dan onder.
Dat was het dan weer voor dit korte stukje.

https://www.bramcam.nl/Diversen/Hao-Qi-Xin/Hao-Qi-Xin-75.png

.
Zoals Louis Rossmann altjd zegt, Ik hoop dat jullie er iets van geleerd hebben!

Groet,
Bram

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

Golden Member

Hi,

Het bouwen van de 15V regelaar is nu bijna klaar en hij kan getest gaan worden, plaatje van de print staat onder deze tekst en ik zal nog wat uitleg geven van de opbouw.
https://www.bramcam.nl/Diversen/Hao-Qi-Xin/Hao-Qi-Xin-84.png

.
Ik begin links onder, deze sectie met een rood kader was al te zien en bevat de Analog Devices AD586M 5V Referentie met zijn klein regelbereik trimpot.

Rechts daarnaast in een fel groen kader zijn de aansluitingen voor de LM35A temperatuur sensor die op de AD584KH referentie is gelijm, hiermee is aan de achterzijde de temperatuur van deze referentie af te lezen.

In het miden onder in het gele kader bevinden zich de tweeBS250 P-Kanaal MOSFets voor het aansturen van de LED, het rode aansluitlusje voor de rode LED en het groene ansluitlusje voorde groene dual LED op het front van het kastje.

Aan de rechter zijde hebben we dan het donker blauwe kader dat zijn de twee J310 die uit de donatie komen van forum collega Rd12tf
De Drains van deze twee J310 Fets zitten gezamelijk in één gat in de print, dit is gedaan om ruimte te besparen.
Er moet bij de Rode aansluiting rechtonder nog en 0,47µF Cer. condensator komen, de "hoofd" condensator aan de uitgang van deze voeding zit op de aansluibuusen op de achterzijde van het kastje.
Ik denk dat ik weer zo'n oker gele condensator plaats naast de rechter 150Ω weerstand dat is om de HF impedantie op dit punt laag te houden i.v.m. de HF JFets.

Boven de twee J310 kan je twee maal een 1K weerstand zien die naar de uitgang van de opamp gaan.
Er er zijn ook twee kleinere weerstanden zichtbaar van 23K, niet speciaal deze waarde maar dat had ik liggen en pasde goed, dat zijn de twee pull up weerstaden aan de source van deze Fets.

Aan de onderzijde van de Fets zijn de twee 150Ω weerstanden geplaast, waar dus nog één condensator bij komt.
Er is nog een leeg plekje boven de J310 Fets, daar komt de aansluiting van de batterij voeding en de ontkoppel condensator.

Dan houden we nog de twee licht blauwe kaders over, één vande blauwe kaders bevind zich in de J310 sectie en staat om de rode aansluiting heen getekend.
Het andere lichtblauwe kader staat om de aansluitng getekend van de 20K Sense weerstand en is later elektrisch verbinden met de rode aansluiting rechtsonder.
Waarom die ook niet lichtblauuw is, foutje, bedankt...

Dan nog deze als de bias van de gekozen opamp toch een te groot probleem is, dus meer drift dan redelijk hierdoor dan kan ik op de weerstand rechts vande vier stuks 10µF condensatoren
een lagere waarde solderen zonder dat ik het geheel weer moet schoonmaken en aflakken met Conformal Coating.
De tweede en scheef staande weerstand is de gene naar de +ingang van de opamp, zijn waarde is te laag om mee te doen aan het eventueel optredende bias probleem.

Dan nog wat metingen aan een paar opamps!
De foto hieronde laat de meet setup zien.
Mijn offset meetkastje met aan de linker BNC de Fluke 8840A DMM en aan de rechter zijde, dat is de scoop uitgang één van mijn omschakelbare Low Pass filters, hier ingesteld op 100Hz.
De voeding is met twee batterijen gedaan en onder het geheel ligt een Lau plaatje dat met massa is verbonden voor Het verlagen van het stoorniveau.
Op het alu kastje liggen de te testen opamps, ik het schuim zitten drie maal een LT1012CN8 geprikt, die komen van sloop printen en zijn alle drie wat offset betreft zeer goed.
De ruis is echter wat hoger dan de gene die in het offset kastje geprikt zit, welke een LT1012ACN8 is, de extra a staat voor een geselecteerd model.

En als derde op het SO8 verloop printje is de ADA4532-1 AutoZero opamp van Analog Devices.
https://www.bramcam.nl/Diversen/Hao-Qi-Xin/Hao-Qi-Xin-80.png

.
Hier wordt de ADA4523-1 getest, maar ik was niet echt tevreden, ja de offset was het laagst van allemaal maar op de scoop zag ik dat het beter kon aan de golfvorm.
https://www.bramcam.nl/Diversen/Hao-Qi-Xin/Hao-Qi-Xin-81.png

.
Dit leverde een scherpe blik op het IC op, maar het gaat vooral om de afschermende eigenschappen van het loepje! :+
Een heel klein beetje termiek, wind of tocht, hoe je het ook wilt noemen lever je veel onrust op in het µV gebeid waar ik aan het meten was.
https://www.bramcam.nl/Diversen/Hao-Qi-Xin/Hao-Qi-Xin-83.png

.
Dit is een meting aan de LT1012ACN8 dus het beste model, let op de scoop instelling, deze is 1µV per Divisie, dat is het gevolg van de 1000x versterking van mijn meetkastje en de scoop liet mij toe de probe instellingen zo aan te passen dat de goede waarde in beeld kwam.
De DC offset van deze opamp na een kleine opwarmdrift was rond de vier µV en ik heb de meting lan genoeg laten lopen om een net reëel beeld te krijgen van de piek piek spanning die je kan zien op de scoop foto.
https://www.bramcam.nl/Diversen/Hao-Qi-Xin/LT1012ACN8-01.png

.
Dit is de uitgesoldeerde LT1012CN8, welke rond de 2µV DC offset heeft, let niet op de vertikale positie van de trace en de piek piek spanning daar ik dit niet netjes heb ingesteld.
Het gaat om de ruisband ende Peik piek waarde die ik gemeten heb.
De ruis van dit IC is een beetje groter, voroal als je een grote froquentie gebied neemt, maar dat is hier door mijn passieve 100Hz 12dB/Oct beperkt, met opset!
https://www.bramcam.nl/Diversen/Hao-Qi-Xin/LT1012CN8-02.png

.
En dan is dit de ADA4523-1 opamp, wat ruis en offset betreft de winnaar, de offset nu na ruim een half uur met het loepje over het IC is DC 0,2µV (0,3µV op de foto)
Ook is er geen enkele vorm van Popcorn ruis zichtbaar prachtig!
https://www.bramcam.nl/Diversen/Hao-Qi-Xin/AD4523-1-SO9.png

.
Dat mooie gedrag waar ik he hier over heb verdwijnt als de bias niet ook goed is,
dat zal één van de testen worden die ga doen als de laatste drie onderdelen op het printje gemonteerd zijn.

Voor nu weer even voldoende en zoals altijd SHOOT!
Alhoewel ik steeds meer de indruk krijg dat niemand naar dit topic kijkt, er is geen enkel reactie en ik kan mij niet voorstellen dat er geen vragen of opmerkingen zijn.

Groet,
Bram

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

bram,

Ik lees mee en leer er van, het kennisniveau van jouw en de spullen heb ik niet, kan inhoudelijk daarom weinig bijdragen.

It's the rule that you live by and die for It's the one thing you can't deny Even though you don't know what the price is. It is justified.
blackdog

Golden Member

Hi Roland, ;)

Dan voor je responce!

Tja...
Daar ga ik toch een beetje op mijn bek door een aanname...
Die aanname is dat een film condensator een zeer hoge weerstand heeft bij 1/10 van zijn maximale spanning, dus niet!

Maar eerst even laten zien hoe de print er uit ziet met alle onderdelen er op zoals de voedings elco recht bovenaan en de oker gele uitgangs condensator helemaal rechts onderin.
Het enige dat niet op de foto staat zijn een paar massa aansluitingen.
https://www.bramcam.nl/Diversen/Hao-Qi-Xin/Hao-Qi-Xin-85.png

.
Dit is een meer 3D plaatje van hoe de print er uit ziet.
https://www.bramcam.nl/Diversen/Hao-Qi-Xin/Hao-Qi-Xin-86.png

.
Hier is het printje in werking, gevoed uit drie 9V batterijen, daar bij het testen gevoed uit een labvoeding ik te veel last van commonmode signalen had.
Het metalen kastje is nodig voor de afscherming en dat is omdat ik met een DMM de spanning aan het meten ben die valt over de 27K weerstand van het low pass filter.
Dat is "eigenlijk" een zwevend punt en lastig storingvrij te meten als je geen maatregelen neemt.
Eerst ben ik met de normale meetkabels aan de DMM begonnen, wat een zinlose exercitie bleek, die meetkabel bleken een prachtige antenne voor stoorsignalen
en ook bewegingen van mijn lijf. :)
Uiteindlijk kwam het metalen kastje nog aan de netaarde vast te zitten en via een symetrische afgeschermde kabel naar de DMM toe, samen met een deksel op het kastje.
De DMM is de Fluke 8840A en dat is met opset.
https://www.bramcam.nl/Diversen/Hao-Qi-Xin/Hao-Qi-Xin-87.png

.
Ik weet van mijn andere DMM's wat ongeveer de bias stromen zijn op het DC bereik.
Dat wist ik niet precies van de Fluke 8840A alleen dat het extreem laag zou moeten zijn.
Dat ben ik dus gaan meten, ik heb uit de speciale weerstanden bak een 1000Meg weerstand van 1% opgezocht,
deze met IPA schoongemaakt nert als de aansluitklemmen die ik gebruikte en deze aangesloten op de meter op de 200mV DC stand.
Dit een tijd met rust gelaten en ook nog de weerstand kortgesloten om te zien of er nog offset aanwezig was, welke nihil was.
Daarna de kortsluiting verwijderd en weer wachten lange tijd bleef de gemeten DC waarde ruim onder de 5µV wat neer komt op minder dan 5pA bias stroom!
De andere DMMSs die ik heb zitten tussen 40 en 100pA.
Nu was ik zeker dat de DMM geen grote fout zou geven bij het meten van de stromen.

De rede is dat ik iets minder dan 1nA meete als stroom door de 27K weerstand van het low pass filter, waar ik op minder dan 0,2nA(200pA) had gehoopt.
Ik had nog een setje van de 10µF condensatoren die een 60µV maakte er zat zelfs nog een 10K weerstand aan die ik mooi kon gebruiken voor de lekstroom meting.

Asl je dus lekstromen wilt meten, dan zal de spanningsbron waaruit je het geheel gaat voeden moet stabiel zijn en weinig ruis hebben.
Dat komt mooi uit, de NoiseAmp NA-10 staat constand onder spanning en staat op de Fluke 8840A, makkelijk om het geheel aan te sluiten.
Op de DMM is te zien dat er 14µV op het moment van het maken van de foto, nu is het ongeveer 11µV,
en dat resulteerd dan in uiteindelijk 1,1nA voor de 6 parallel geschakelde condensatoren, dat is ongeveer 180pA per condensator wat op mijn print resulteerd in ruim 700pA.
Samen met de 27K weerstand geeft een fout alleen door de condensatoren van 20µV.
Waar het nu om gaat is dit, als deze lekstroom constant blijft bij temperatuur variatie, dan is daar geen probleemm, deze 20µV kan met de trimpot worden weggeregeld.
https://www.bramcam.nl/Diversen/Hao-Qi-Xin/Hao-Qi-Xin-88.png

.
Ik heb er dus voor gekomen om de 27K een flink stuk te verlagen, door ene weerstand parallel tezetten kom ik nu uit op 6K3 i.p.v. 27K,
dat geeft een ruim vier maal lagere fout door de bias stroom.

Al deze metingen zijn alleen voor de 15V uitgang, de te kiezen spanningen op de voorzijde bijven onveranderd door de variaties door de goede onderdrukking op de voeding spanning.
De hoofd referentie veranderd minder dan 1PPM als de voeding van dit IC 1V veranderd, dus zeg 50µV voedig spanning variatie doet helemaal niets op zijn referentie uitgang.
Dus mijn nette print opbouw is opzich goed, maar door de lek van de filter condensatoren waarvan ik dacht dat het geen probleem zou zijn is de kwaliteit een stukje achteruit gegaan.
Dat kost dus wat extra ruis, omdat het kantelpuntdu ruim 4x hoger is geworden, en nee dat betekend niet dat het nu een ruisende 15V reverentie is geworden.
Dus Bram, je meet alle onderdelen in prcisie schakelingen eerst na, voor je ze toepast! 8)7

Oja het printje werkte in princiepe in één keer, was alleen de verbinding met een draadje van de 220Ω naar de 15V uitgang vergeten.
Nu de verlaagde weerstadn er bij solderen en dan nog wat testen doen op de drop out spanning en kijken hoe goed de 15V voeding werkt onder belasting van 10mA.

SHOOT!

Bram

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

Golden Member

Hi,

Ik ben weer een hoop testen verder...
De fiter weerstadn R5 is iets meer dan 5K geworden maar staat als 6k81 in het schema,
dat is gedaan omdat 6K81 vrij goed overeen komt met de vervangings weerstand van R7 van 10K parallel aan R10 van 20K dat heft dan vrij goed de bias stromen op.
Ga dat niet extra precies proberen op te lossen want dat is niet nodig, typical bias curretn is 80pA met een ofset current van typical 30pA.
Die typical 30pA offset current staat voor 37% verschil, dus of ik nu 6K81 of 5K9 voor R5 neem, maakt niet zoveel uit.
Je ka nde opamp die je gaat gebruiken uitmeten in ene offset kastje zoals ik al eens heb laten zien, en dan met twee extra weerstanden die met een schakelaar kan worden kortgesloten.
Dan kan je van beide ingangen de bias stroom meten bij je LAB temperatuur.
Zover wou ik nu niet gaan, dat uitgebreide opamp testkastje staat ook op de te doen lijst.

De volgende verandering, ik heb toch gekozen voor de LT1012A i.p.v. de ADA4532-1, de rede? met een 6,5Digit meter kon ik maar weinig verschil meten in ruis gedrag.
Natuurlijk is de ADA4532-1 beter, maar als het bij een 6,6 digit meter bijna niet te onderscheiden is dan zijn andere eigenschappen belangrijker.
De 15V uitgang is een extra en de LT1012A is bijna net zo goed en het belangrijkste is dit waarom ik de knoop doorhakte: 4,5mA t.o.v. 0,4mA voor de LT1012A.
De grootste verbruiker zou de ADA4523-1 zijn van de hele schakeling!

En de derde verandering is een lampje, wat Bram! ja een lampje...
Ik had in het eerste schema wel wat electronica getekend voor stroombegrensig, maar dat werkte niet goed genoeg.
Ook deze keer weer kijken waar ik begrensing kon gaan aanbengen die niet te complex zou zijn en weinig ruimte zou innemen.
Ik begon met denken aan een sense weerstand met een transistor als sense element, maar ja wat ga ik dan "Omhoog" trekken bij een te groot verbruik.
Daar is eigenlijk alleen de -ingang voor geschikt e ndan krijg ik weer te maken met lekstromen als de transitor in de "Off State" is, dus beneden de ingestelde limit.
Ik wou absoluut niets in de -voedign van de schakeling plaatsen, die kist met wormen moet lekker dicht blijven :+
Daarna heb ik een hele kleine PTC (smd)weer eens uit de bak getrokken, zelfs met hele dunne aansluit draadjes was die nog steeds zo traag als dikke stront tegen een berg op...

Daarna ben ik gaan nadenken over een andere vorm van een PCT *grin* ik begon met het zoeken van wat kleine lampjes die ik voor een ander project bestedl had(dat komt later nog op CO)
Ik begon met het nadenken over de plaatst van het lampje, ik began als eerste dit te doen op het knooppunt van de twee 150Ω weerstanden die naar de 15V uitgang gaan.
Doordat het lampje binnen de tegenkoppeling zit maakt dit voor DC niets uit ook niet voor de stabiliteit.
Voor AC wordt echter het kantelpunt verlaag door de ongeveer 75Ω koudweerstand van het lampje en het was wat lastig te plaatsen op de print, moest dan aardig wat veranderen.
Na het bestuderen van de print om te zien wat er nog aan ruimte was (bijna niets na het plaatsen van de voedings elco) viel het kwartje bij mij,
waarom ik in eerste instantie dacht aan het lampje aan de uitgang te plaatsen weet ik niet, maar de plek in de twee Drains was veel gunstiger.
Ook op de print kwam dit goed uit, van de twee Drains liep een draadbrugje naar de batterij voeding, van het draadje een stukje weggeknipt en toen kon op op de nog uitstekende draadeinden mooi het lampje op solderen.
Vele keren heb ik de 15V uitgang kortgesloten, zowel op een LAB voeding aangesloten als ook op drie 9V batterijen, het lampje licht dan gewoon op en begrenst de stroom door de J310 Fets.
Deze Fets worden dan volledig uitgestuurd door de opamp maar met een bijkomend voordeel van de LT1012A dat de uitgang commonmode eigenschappen kleiner is dan de ADA4523-1 welke RR is.
Met de LT1012A heb ik voor een paar seconde 45ma lopen en als de condensator van 40µF leeg genoeg getrokken is gaatde kortsluitstroom naar rond de 22mA, missie geslaagt!

De laatste versie van het schema, klikbaar voor een grote versie.
https://www.bramcam.nl/Diversen/Hao-Qi-Xin/Hao-Qi-Xin-90-Klein.png

.
Dit is ook een manier om de stabiliteit aan te geven, door middel van Bins!, dit laat als zien dat er vrij weing ruis is, gemiddeld rond de 10µV en 15µV is 1PPM.
Ik jaag niet na hier een Fluke 732B van te maken *grin*
https://www.bramcam.nl/Diversen/Hao-Qi-Xin/Hao-Qi-Xin-92.png

.
Hier is onder de twee J310 Fets aan de linker zijde van het printje het lampje zichtbaar.
https://www.bramcam.nl/Diversen/Hao-Qi-Xin/Hao-Qi-Xin-91.png

.
Dan is de volgende stap het bedraden van het kastje, ik heb ook nog ene besteling lopen waar ondermeer een laag vermogen "Pieper" in meekomt, en nee, ik heb het niet over een aardappel.
Deze pieper komt dan parallel te staan aan het lampje, en dan waarschijnlijk in serie met een zener diode, dat moet ik wel nog uittesten.

Ik zoe zeggen SHOOT als er vragen zijn!

Groet,
Bram

Waarheden zijn "Illusies waarvan men vergeten is dat het illusies zijn"
haasje93

Golden Member

Hoi Bram,

Het duurde even voordat ik dit topic had opgemerkt, had hier blijkbaar niet eerder op gereageerd dus stond niet in mijn overzicht..
Telkens als ik weer bij ben met lezen, gooi jij er lekker weer een deel bij op! Je bent lekker bezig, top dat je dit project na die paar jaar weer hebt opgepakt.

Dan nu mijn reactie hierop. Toen ik je tekst bij het schema wat je had gemaakt in LTspice aan het bekijken was, raakte ik wat in de war door de tekst die erboven stond en de niet overeenkomstige nummering van de componenten, bleek later dat dat over het schema eronder ging :+

Ik moet zeggen dat ik het een en ander best een beetje begrijp, maar moet het soms echt wel meerdere keren lezen. Dan kom ik ook altijd weer tot de conclusie dat ik bepaalde delen in the Art er maar weer eens bij moet pakken..

Wat je ook weer laat zien in je opbouw over het zwevend maken van dat stukje waar je referentie opzit, dat zie je inderdaad wel eens vaker.
Waarom heb je daar juist niet gekozen voor dat foutje? vanwege ruis en eventuele seebeck? Want je had de ref ic's in de NA-10 namelijk wel in voetjes geplaatst.

Op 1 januari 2021 16:42:45 schreef blackdog:
Rechts van het IC voetje zit de 100Ω weerstand die naar de rode 4,7µF condensator gaat.
De andere zijde van de condensator gaat onder de print "zwevend" naar pin-2 van het IC voetje.

Volgens mij zit hier een fout in. Want in jouw schema zit moet juist de weerstand aan pin 2 en de C aan pin 6.

Het stukje wat je schrijft over de bias stroom meten van je meter vind ik erg interessant, dat zal ik zeker ook eens gaan proberen bij mijn meters. Moet ik alleen eerst even zoeken of ik nog ergens een 1000Meg weerstand heb.
Maar zoals ik het lees, dus eerst een tijdje gewoon aan de meter dan weer een tijdlang kortgesloten en dan die stuiting weghalen. Dan kan je daarna dus het voltage niveau aflezen wat je dan weer kan terugleiden naar de biasstroom. Zo heb ik het goed toch?

Dat lekstromen meten van dat setje condensatoren heb je dus als volgt gedaan. 5V uit de referentie, die gaat naar de + van je meter alsmede de ene kant van de 10K weerstand. De andere kant op de - en een kant van het setje condensatoren en de - van de ref aan de andere kant van de condensatoren. Dan wacht je een tijdje neem ik aan tot de condensatoren opgeladen zijn of meet je dat direct al? Op je foto zie ik namelijk 2 sets van aansluitdraden, dus ik heb het vermoeden dat ik ergens de mist ik ben gegaan. 8)7

Wel grappig zo veranderlijk als het bij jou gaat, nu weer versie drie van het schema. Weer terug naar de goede oude LT1012. Wat mij nu ook te binnen schiet, Je hebt nu twee weerstanden gebruikt van 22K op de source van de beide fets. Je had eerst een weerstand van 10K op een. Heb je die 22K nu gekozen omdat die 22k parallel aan elkaar iets hoger is dan 10K of juist weer om een andere reden? Dat stukje met die twee weerstanden met dat schakelaartje, daar heb ik je een keer eerder over gehoord, zou je dat nog eens kunnen uitleggen? Want ik neem aan dat dat zit in het kastje bij de + en - en de 100Ω weerstand die erin zit.
Leuk hoe dat werkt met dat lampje! En fijn dat dat nog mogelijk was om dat op die plek te doen, zeker met die volle print.

Nu heb ik weer een heel verhaal getypt, ik hoop dat je er iets mee kan. ;)

Groet,
Christiaan

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

Golden Member

Hi Christiaan, :)

Als eerste dit, ik ben niet zoals 99,99% van de gene die iets aan info op het Internet plaatst...
Ik heb niet de houding dat ik het allemaal weet, of alles zelf heb uitgevonden. :+

Ik laat het ontwikkel traject zien dat ik volg bij een project en ook de fouten, misrekeningen enz, blijven gewoon staan.
Als een lezer interesse heeft in electronica kan hij of zij leren van mijn fouten en manier van bouwen en afwegingen maken.
Dat maakt wat ik hier post zeker geen hapklare brok voor de meeste lezers en met mijn taal en schrijf proibleemn wordt de leesbaarheid er niet beter op...

Ik zal de fout die je aangeeft onderzoeken en de tekst aanpassen als nodig, sorry voor het ongemak.

Montage Referentie IC's
Het zwevend maken van Het Referentie IC op de print zorgt voor minder mechanische stress op het IC, deze stress wordt veroorzaakt door temperatuur en lucht vochtigheids verschillen.
Het plaatsen van de Referentie IC's in een voetje voor de NA-10, was de laatste keer dat ik dat gedaan heb.
Het vastsolderen van het IC in het voetje was de enige stap om er voor te zorgen dat ik niet nog meer tijd in de print hoef te steken.
Het grootste probleem met de IC voetjes is de variatie van de overgangsweerstand en dit vooral van de - voedings aansluiting van het IC.
Ik had daar wel hele mooie IC voetjes voor genomen, maar de platte printpennen van het IC maken ondanks de goudlaag geen goed contact.
Door het vastsolderen van de IC's in het voetje van de NA-10, kon ik redelijk wat kracht uitoefenen op de print zonder grote verandering in de uitgangsspanning.

Lekstroom meting
De lekstroom meting heb ik gedaan over een 10K weerstand, 100K kan ook maar hoe hoger de weerstands waarde, hoe gevoeliger het geheel wordt voor storingen.
Het is echt heel simpel, neem een ruisvrije spanningsbron en een weerstand van 10 of 100K en zet je meter over de 10K weerstand.
Wat ik dus ook nog getest heb is de lekstroom van mijn DMM, de DMM op zijn laagste DC bereik gezet en een 1000Meg weerstand over de ingang geplaatst, koort bedraad!
Dat gaf op de Fluke 8840A de laagste lekstroom meting, beneden de 5pA.

Pull Up
De 2x 22K aan de Source is de Pull Up voor bij het inschakelen, die twee weerstanden zorgen er voor dat er altijd lading in de uitgangs condensator wordt geduwd.
Hierdoor krijgt de AD586M ook wat spanning en die laat ook weer een beetje de condensator C4 op, en als de +ingang boven het niveau van de -ingang komt gaat het geheel normaal werken.

Groet,
Bram

Waarheden zijn "Illusies waarvan men vergeten is dat het illusies zijn"
haasje93

Golden Member

Ha Bram,

Nee klopt, ik heb ook nooit beweerd dat jij onder die 99.99% valt. ;)

Dat is inderdaad heel mooi dat je de weg laat zien met alle hordes etc.
Dat vindt ik juist het mooie van jouw topics, zelf kan ik er meestal weer dingen uithalen voor mijzelf.

Die fout kan gebeuren, waar gewerkt wordt worden fouten gemaakt en wie geen fouten maakt... :+

Bedankt voor je uitleg, nu weet ik in ieder geval wat ik niet moet doen als ik een ref maak. Waar ook nog ergens in het hok onderdelen voor liggen..

Heb vandaag een aantal 1000Meg weerstanden besteld, dus ga deze week proberen de lekstromen van mijn twee meters te meten.

Ik kijk uit naar de verdere vorderingen.

Groet,
Christiaan

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

Golden Member

Bijna!

Hieronder nog wat foto's en opmerkingen over het laatste stuk van het samenbouwen van de verschillende onderdelen en het bedraden van het kastje.

Dit is net na het de eerste keer aanzetten van dit meetinstrumentje, nop... geen rookwolken gewoon werken, dat was wat hij deed, het geluk is met de domme... :+
https://www.bramcam.nl/Diversen/Hao-Qi-Xin/Hao-Qi-Xin-95.png

.
Het front van het kastje onder werking, hier dus in de 10V stand en links onder is de dual LED te zien die hier groen, dit is omdat de batterijen nog goed zijn.
https://www.bramcam.nl/Diversen/Hao-Qi-Xin/Hao-Qi-Xin-96.png

.
Dit is het stroomverbruik van de hele schakeling met de LT1012A als opamp, als de mooie ADA4523-1 opamp er in zou zitten, dan zou de stroom rond de 10mA zijn.
https://www.bramcam.nl/Diversen/Hao-Qi-Xin/Hao-Qi-Xin-97.png

.
Sorry foutje, typisch geval van eerst doen en dan controleren, de twee dioden zitten in de weg van de massa verbinding aan de achterzijde van het kastje.
https://www.bramcam.nl/Diversen/Hao-Qi-Xin/Hao-Qi-Xin-98.png

.
En dan zijn nu de dioden bruut weggeknipt met een scherpe tang!, goed zichtbaar is het RC netwerkje van 0,47µF en de 82 Ω weerstand over de LM35A uitgang.
https://www.bramcam.nl/Diversen/Hao-Qi-Xin/Hao-Qi-Xin-99.png

.
En hier zijn twee nieuwe dioden geplaatst, een stukje verhoogt zodat ze niet in de weg zitten van de massa verbinding.
Hier is ook zichtbaar dat de massa van de 15V uitgang met een kort zwart draadje naar de massa verbinding gaat.
De dubbele oranje draaden gaan naar de 15V regelaar, één van de twee draden is de stroomvoerende draad en de tweede is de sensdraad die aan de 20K weerstand vast zit.
Ik maak voor de massa verbinding gebruik van de koperen basisprint en het Alu kastje.
De 15V print zit met twee verbindingen vast aan de koperen basis print en de koperen basisprint zit met twee M3 schroefjes vast aan het Alu huisje, met gebruik van tandringen voor een goed contact.
https://www.bramcam.nl/Diversen/Hao-Qi-Xin/Hao-Qi-Xin-102.png

.
Hier is alles bedraad, en de bedrading is net lang genoeg gelaten zodat zowel het frontje als de achterzijde net opzij kan worden gelegd bij demontage.
Daarom kan je de wat langere bedrading zien van ondermeer de LED's op het frontje.
https://www.bramcam.nl/Diversen/Hao-Qi-Xin/Hao-Qi-Xin-101.png

.
Op deze foto zijn de twee beveiligings dioden te zien in de oranje kaders voor de hoofduitgang, een dikke TVS van 12V over de uitgang, en dat is een Unipolair type.
Boven de 100Meg trimweerstand is een 1N4007 aangebracht over de AD584, net zoals je dat doet bij zeg een µA7805 of een LM317 schakeling.
https://www.bramcam.nl/Diversen/Hao-Qi-Xin/Hao-Qi-Xin-103.png

.
Drie meters, links de temperatuur, hier word 25,14°C aangegeven van de LM35A, dan de 15V uitgang en de Fluke geeft geeft de hoofduitgang aan die op 10V staat ingesteld.
Dit zijn de waarden weergegeven op de Fluke voor de vier standen, de referentie print was een dag of vier geleden getrimd op 10V met de 3458A.
10V stand: 10.000V
7,5V stand: 7,501V
5V stand: 5,0011V
2,5V stand: 2,5007V

Wat ik al eerder had aangegeven, je trimt op de 10V stand, en dan is het hopen dat Analog Devices hun best heeft gedaan voor de andere standen.
Ik heb het trimbereik verkleint, maar verder is het zoals het in de datasheet staat aangegeven voor het trimmen van dit referentie IC.
Het IC op mijn printje is veel beter dan de specificaties in de datasheet betreffende de nauwkeurigheid van de 2,5V, 5V en de 7,5V standen.
https://www.bramcam.nl/Diversen/Hao-Qi-Xin/Hao-Qi-Xin-100.png

.
Wat ik nu nog moet doen is de twee gaatjes aftekenen zodat ik bij de twee trim potmeters kan voor het adjusteren als dit nodig is.
Over een week of twee heb ik weer twee meetinstrumenten terug uit Duitsland omdat deze bij KeySight worden geadjusteerd.
Tot die tijd doen we het met de afregeling op de 3458A, welke als het goed is niet meer dat 1 a 2 PPM gedrift is t.o.v. zijn laatste adjustering bij KeySight.

Hou er rekining mee dat de hier gebruikte referentie IC's niet SUPER zijn, dan moet je minstens een LM399 of een LTZ1000 serie hebben.
Wat ik hier laat zien met mijn afwegingen en bouw wijze, is dat ik het IC niet slechter wil maken met wat er omheen gebouwd zit.
De AD584 wordt goed verzorgt met een zeer stabiele 15V referentie spanning, de batterijen kunnen zakken wat ze willen tot ongeveer 17,5V zonder dat er op de hoofduitgang ook maar één PPM veranderd in de uitgangs spanning.

Er zijn vele specificaties die de stabiliteit aangeven van een referentie, natuurlijk de temperatuur als eerste, maar ook de "Long-term stability" voor de AD584 is dit 25PPM/1000 uur.
Voor de LM399 is dit 8PPM/1000 uur en de LTZ1000 zit een flink stuk onder de 1PPM per 1000 uur, bij een goede vaak 1PPM/jaar.

Wat is nu het voordeel van dit meetinstrumentje t.o.v. het orgineel, geen last meer van de rammelende geschakelde voeding die ruis op de uitang gaf.
Uitgang is nu voor de 10V stand afregelbaar.
Het IC is stabieler door de nettere voeding en het verloop bij inschakelen is minder, op de meter hierboven is het binnen 10 seconde stabiel.
Ja, als je de schakeling vergeet uit te zetten zijn je drie 9V batterijen uiteindelijk leeg, geen probleen, hier ruim op voorraad.
Door de schakeling opbouw met drie stuks 9V batterij in serie, haal je de maximale energie uit de batterijen, deze kunnen tot net onder de 6V per 9V batterij zakken.
Het verbruik met 5,6mA is laag te noemen voor de hoeveelheid electronica die in dit meetinstrumentje zit, bij 500mAh 9V batterij kan hij bijna drie en een halve dag aan staan.
Er is wat HF ontkoppeling aangebracht.

Verder heb ik nu ook een mooie 15V referentie uitgang er bij met een hele lage ruiswaarde.
Deze is ondermeer bruikbaar zoals ik ook in dit topic heb laten zien voor het meten van condensator lekstromen.
Denk dit maar niet: Daar neem ik wel mijn LAB voeding voor! dat kan als je een elco meet voor b.v. een buizen radio.
Ben je wat meer bezig met precisie electronica, en wil je lek meten in de nA en je wil niet dat je meter alle kanten op slaat door de 1/F ruis, dan heb je een ruisarme spanmningbron nodig voor de lekstroom meting.

Nog een toepassing waarvoor ik die kleine referentie kastjes nog wel eens gebruik, dat is als ik Fets of MOSFets uitmeet betreffende de Gatespanning.
Dan zet ik een 10K, 50K of 100K 10 slagen potmeter over de referentie uitgang en dan heb ik een stabiele goed instelbare spanningsbron.
En zo kan ik nog wel even doorgaan... :)

Deze referenties die ik bouw, gebruik ik dus voor meer toepassingen dan alleen om DVM's te controleren.
Wat doen jullie er mee?

Morgen is het kastje klaar en zitten de gaten in het dak voor toegang tot de trimpots!

Shoot!

Groet,
Bram

6-1-2020 veel taalfouten verwijderd

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

Golden Member

Hi,

De twee gaatjes om de referenties te kunnen adjusteren zijn aangebracht.
Het metertje dat op de referentie staat is voor de temperatuur, die klopt, en de 22% luchtvochtigheid klopt niet, deze is op het moment van de foto rond de 33% en ja, dat is laag...
https://www.bramcam.nl/Diversen/Hao-Qi-Xin/Hao-Qi-Xin-104.png

.
Het metertje gebruik ik om het verschil tussen de tempratuur in het kastje en er buiten, en het verschil is rond de 1,2°C.
Totaal neemt het kastje ongeveer 150mW uit de batterijen op, waarvan maar een klein deel naar de AD584 referentie gaat, dit zal ongeveer 20mW a 25mW zijn voor dit IC.

De rest van de energie wordt verbruikt door de 15V regelaar en de twee LED's die er altijd branden.
De gebruikte LED's zijn van het "Low Level" type en ze krijgen ruim minder dan 1mA aan stroom.

Voor de 10V uitgang staat hieronder de eigenschappen van het "opwarmen" na het inschakelen.
De meting is gedaan met één van mijn TEK DMM4050 multimeters die 24/7/365 aan staat.

c code:


10V uitgang
Tijd    afwijking    Temp
Start   +6PPM        21,30
1-Min   +6PPM        21,47
2-Min   +6PPM        21,65
3-Min   +5PPM        21,75
4-Min   +4PPM        21,83
5-Min   +4PPM        21,91
6-Min   +4PPM        21,97
7-Min   +3PPM        22,03
8-Min   +3PPM        21,07
9-Min   +3PPM        21,12
10-Min  +2PPM        21,16
11-Min  +2PPM        22,20
13-Min  +2PPM        22,26
15-Min  +1PPM        22,33

De klus is geklaard, op naar het volgende project!

Groet,
Bram

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

Beste Bram,

gefeliciteerd met het eindresultaat. Ik heb al eerder mijn bewondering voor je volharding uitgesproken, want de respons is beperkt.
Prachtig voorbeeld van zelfbouw op een hoog niveau, gelardeerd met prachtige foto's en uitvoerige beschrijvingen. Waarbij je ook je mislukkingen c.q. verkeerde aannames met ons deelt. Dank!

Kijk uit naar het volgende project.

Gr. N.

nil volentibus arduum niets is moeilijk voor hen die willen

Deze referenties die ik bouw, gebruik ik dus voor meer toepassingen dan alleen om DVM's te controleren. Wat doen jullie er mee?

Ik heb in het verleden ook een referentie gebouwd, ben ik toen nog mee langs geweest bij je, is niet van dit nivo.

https://www.circuitsonline.net/forum/view/101151

Ik gebruik 'm voornamelijk voor het controleren van multimeters en paneelmeterjes en bij microcontrollers als ik spanningen met de ADC meet.

It's the rule that you live by and die for It's the one thing you can't deny Even though you don't know what the price is. It is justified.
haasje93

Golden Member

Ha Bram,

Mooi eindresultaat!
Was trouwens wel verrast toen ik het Rc netwerkje zag over de klemmen van de LM35A uitgang, daar ze eerst op de print zelf zaten.
Die diodes zijn een mooi voorbeeld van het zit goed zo, maar bij het inelkaar zetten past het net niet, shit happens.

Mooi dat er na die lange tussenpose toch een goed eind aan is gekomen, je hebt mij hiermee wel weer geïnspireerd om ook eens wat oude zaken waar ik ooit mee bezig was weer eens op te pakken..

De 10V uitgang is lekker nauwkeurig en stabiel zo te zien.

Wat betreft je vraag, ik heb er nog geen een werkend liggen. Maar als ik er wel eens af heb zou ik ze voor meer gebruiken dan een meter te checken. Bijvoorbeeld voor zoals je liet zien, lekstroom meting van condensatoren.Of bijvoorbeeld wat spelen met adc's.

Oh trouwens, ik heb inmiddels een poging gedaan om de lekstroom van mijn 34401a te meten. Ik kwam uit op ongeveer 32pA, omdat mijn meter bleef schommelen rond de 32uV.

Groet,
Christiaan

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