Spanningsbron met "Erg" hoge resolutie

blackdog

Golden Member

Yo Heren, Dames ook :-)

Nog wat info over de opamps en dit stukje gaat hoofdzakelijk over offset spanning en bias.
Dit is maar één eigenschap die van belang is in mijn schakeling, de andere is de bias stroom die "in of uit" de ingangen van de opamp stromen.
Deze bias stroom kan een grotere DC fout geven dan de offset spanning zelf van de opamp.
Voor de voorlopige indruk, beide ingangen van de opamp in mijn schakeling zien ongeveer 5K als impedantie.
Zeg dat de +ingang van de ADA4077-1ARZ, 1nA bias stroom heeft bij kamer temperatuur,
dat geeft bij 5K een extra offset die door het trapje ook nog een 2x versterkt wordt.
Er zijn uitgebreide rekenmodellen waarbij je de offset en bias stromen kan invoeren, dit samen met de versteking van het trapje en het temperatuur bereik waarbinnen je het wilt weten, wat je uiteindelijke DC fout is aan de uitgang.
Enkel offset meten is niet voldoende voor precisie werk, laters wat meer hierover.

Nu zitten alle 10 stuks ADA4077-1ARZ die ik heb gekocht op hun verloop printje.
Ik heb er vier die beneden de 2uV offset zitten, drie stuks rond de 6uV en drie stuks tussen de 8 en de 10uV.
De typical waarde voor deze opamp in de slechtste versie die ik heb gekocht, is 15uV offset spanning, dus mijn 10 stuks zitten daar ruim binnen, goed gedaan AD.

Ik wou ook weten wat een moderne chopper opamp doet, en het resultaat van de LTC2057 zie je hieronder.
De DMM geeft 0,17uV offset aan en de ruis is mooi strak weinig tot geen 1/F ruis.
Ook nu weer met het 2e orde 10Hz low pass filter gemeten met 10 seconde meettijd.
http://www.bramcam.nl/NA/LowCostCal/LowCostCal-15.png

Waarom deze opamp niet direct in dit schema opnemen vragen jullie je misschien af, dat kan alsnog, maar ik wil eerst metingen doen aan de stroomruis van deze opamp.
Shopper opamps en ook "Auto Zero" opamp's sturen nare stroompulsen door hun ingangen heen, dat zijn artefacten van de schakeling opbouw,
meer uitleg kan je ondermeer vinden in de laatste versie van The Art Of Electronics.
Verder wordt het ook aangetipt in wat topics over spannings referenties op EEVBLOG.

Doordat ik een Sallen-Key filter opset heb rond de opamp met een kantelpunt verbeneden de schakelfrequentie van 100KHz, heb je kans dat dit de optimale opamp wordt.
De bias stromen zijn typical ook lager dan de LT1012, verdere metingen aan de verschillende opamps zullen dit gaan uitwijzen.

En dan nu nog een plaatje van het gemeten spul, de boverste rij zijn de ADA4077-1ARZ die minder dan 2uF offset hebben. (Blauwe printjes)
Dan drie stuks die rond de 6uV zitten en de onderste rij die tussen de 8 en 10uV offset hebben.
Sommige printjes hebben al een ontkoppel condensator van 0,47uF over de voeding gekregen.

Linksonder is de LTC2057 Zero-Drift Operational Amplifier zoals LT hem noemt, deze is ook in de HV versie te verkrijgen die tot 60V op de voeding mag hebben.
De twee mini IC'tjes zijn de LT5400-3 die Kris onder de aandacht bracht en die ik toen ze net uitkwamen, gesampled heb bij LT. (en weer was vergeten)
http://www.bramcam.nl/NA/LowCostCal/LowCostCal-16.png

Nu weer verder met andere zaken!

Groet,
Blackdog

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

Golden Member

Hi,

Vandaag weer een beslising genomen betreffende dit projectje.

Er komen twee versies, een voor de gene waarbij het allemaal niet zo heel mooi hoeft en die geen onderdelen kan bestellen bij groothandels,
voor hun heb ik een versie gemaakt met componenten die bij EOO te koop zijn.
Natuurlijk heb ik alsnog mijn best gedaan deze componenten zo uit te zoeken dat ze zo goed mogelijk passen in deze schakeling.
Ik gebruik op sommige punten meerdere weerstanden parallel, maar deze staan nog als één weerstand in het schema, dat komt wel bij de uitleg die er bij hoort.

Dit is het schema waarvan eigenlijk bijna alles bij EOO te koop is, de Referentie is een AD587 en de opamp is een OP97.
De 10K weerstanden aan de -ingang van de opamp zijn als 0,1% weerstanden ook bij EOO te koop voor een normaal bedrag.
De pasieve verzwakker helemaal rechts in het schema bestaat uit ieder vier weerstanden, dus R15 is 4x 4K02 parallel en R16 is 4x 40,2Ω parallel.
Waarom deze contructie? voor de degelijkheid, de voorgestelde weerstanden zijn 0,6-Watt, dit is zowel voor de stabiliteit goed iv.m. de thermische massa en de verzwakker kan tegen een stootje!
Voor de gene die het nodig vinden, kan met een extra weerstand deze verzwakker precies op 1:00 worden getuned, ik vind dit echter niet nodig.
http://www.bramcam.nl/NA/LowCostCal/LowCostCal-20.png

En dan nu het schema met uitgezochte componenten die vooral het laatste digit op een 6,5 digit DMM aangaat.
Het schema is nog verder ge-tuned, Kris zijn opmerking (LT5400-3) is er in opgenomen en de opamp is nu aangepast naar de LTC2057.
Dit heb ik op ruis getest en in kort tijdsbestek gekeken of ik problemen kon zien betreffende bias ruis, nop, niets geks opgevallen.
Ik keb nog niet getest met de LT5400-3 weerstands netwerk, dit past niet zo in mijn breadboard zonder het bijna helemaal om te gooien.
Dit netwerk ga ik wel op mijn printje testen, ik verwacht zoals ik al eerder zij , dat het alleen maar stabieler wordt met dit netwerk.

Als het spanningsbereik op 2V staat en ik gebruik de passieve 20mV uitgang, dat is het helemaal geen moeite de uitgang op 10.0000mV in te stellen.
Ja dat is 0,1uV!!! resolutie, de meter staat nu al een minuut of 20 als breadboard schakeling op 10.0001mV, ik klaag niet!
De ruis van het geheel, tja, net even boven de 1,2uV bij 20KHz bandbreedte RMS op de normale uitgang.
http://www.bramcam.nl/NA/LowCostCal/LowCostCal-50.png

In de beste uitvoering zijn er twee groene weerstaden aangebracht rond de 100K weerstanden van het LT5400 netwerk.
Deze is om het 20/2V bereik te trimmen, de LT5400 is erg precies in de verhouding tussen de weerstanden maar niet de absolute waarden.
Bij mij zitten bijde versies die ik heb rond de 105K en 10K5 voor de 10K weerstanden.
De 10K5 is helemaal niet van belang, als ze maar gelijk zijn voor de temperatuur tracking, R5 die veel groter is, maakt dit wel ietsje slechter
maar dat valt weg tegen allerlij andere driften in de schakeling.

R100a en R100b in het schema zorgen er dus voor dat je een mooie factor 10 kan krijgen als je het bereik omschakeld.
Bij mij zit de LT5400 dus rond de 105K en dat betekend dat ik een parallel weerstandn nodig heb (R100b) R100a wordt voor mij dan een doorverbinding.

De oplettende kijken ziet dat de voeding nog 2V gezakt is, deze Muts was een 24V regelaar vergeten, die ook op het breadboard zat.
Deze gaf de 2V extra dropout, de muts die ik ben!
Daar kwam ik achter toen ik allerlij spanningen ging meten bij de lage uitgangs spanning van deze schakeling.
Dat ging niet helemaal lekker, ik had mijn 3x 1N4148 diodes gesloopt (geen 2,1V negatief meer) en de LM334 was ook dood.
Tijdens het vervangen schoot mij te binnen dat ik een "petsje" had gehoord tijdens een van de metingen toen er wat los schoot.
Bij hoger uitgangs spannningen waren er geen problemen dus had ik er toen geen aandacht meer aan besteed, tja... :-)

Mooi, Shoot en laters meer!

Groet,
Blackdog

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

Ha blackdog,

Ziet er goed uit ik weet alleen niet of de verschillen de moeite waard zijn dat kan ik zo een twee drie niet beoordelen.
En voor de prijs tussen de twee modellen is het volgens mij zeker niet relevant.
De AD587 is twee keer duurder als de LT1021 zijn alle bij de grote C te koop maar goed dat terzijde.

Ik heb zelf vandaag een experiment gedaan met de opamp ik gebruik de AD8628 dit is op dit moment de beste in zijn soort :D en is ook bij die bekende C te koop voor €4 en een beetje ;)
Dit ziet er goed uit ik probeer alleen de uitgang van de LT1021 iets beter te filteren 0.1Hz ik heb jou filtertje gemeten en is redelijk breed.
En ik vindt de industrie uitvoering +/- 50mV toch te veel wat is jouw ervaring?
Ik heb weleens een zener 6.3V en een gewone diode tegen elkaar geplakt met een verwarmings-draadje er om heen dan zit ik beter in absolute spanning allen de ruis is veel te hoog dus niet bruikbaar voor dit concept.
Ik zit eigenlijk te kijken hoe de referentie beter op absolute spanning gebracht kan worden zonder te verzanden in mijn ontwerp dat is (A) voor deze toepassing veel te duur en (B) veelte complex.

Groet Henk.

Everything should be as simple as possible, but not simpler.
blackdog

Golden Member

Hi Henk,

Ik vraag mij af waarom jij vaak bij Conrad kijkt voor prijzen, ik doe dit bijna nooit, de rede is bekend denk ik...
Verder gaf ik al aan, dat de onderdelen voor de minder gespecificeerde schakeling allen bij EOO te koop zijn.
Zoals de AD586JNZ (6€) en de OP97F (3€) voor een heel schappelijke prijs.
Ook de de 0,1% weerstanden zijn bij hun te koop voor weinig.

De AD8628 is weinig mis mee, behalve dat hij maar tot 6V voeding mag hebben...
Het filter heeft niet het lage kantelpunt als dat van mijn 350V voeding Referentie.
Het filter ga ik nog wel wat tunen, maar ik heb met een aantal zaken rekening te houden in deze toepassing, zie hieronder.

Ik wil dat het afstellen op de gewenste spanning niet stroperig gaat en zonder backlash
De ouderen onder ons met VFO's voor hun zenders/ontvangers weten wat ik hiermee bedoel.
Voor de gene die het niet weten, backlash is het terug kruipen, dus je stelt voorzichtig de spanning in op zeg 1,0000V en hij kruipt dan binnen een paar seconde terug naar zeg 1,9996V en blijft daar dan staan.

Hoe lager het kantelpunt van het filter wordt, hoe meer je hiervan last gaat krijgen bij het instellen, vooral in de lage uitgangs spanningen.
Het tunen van het filter komt dus nog, maar dit zal voor mijn toepassing geen filter worden met 0,1Hz kantelpunt.
Want, dit is geen calibrator met zeer lage ruis voor het afstellen van 8,5 Digit multimeters ;-)

Zoals de schakeling nu al werkt op mijn breadboard, kan ik een spanning op 6 digits makelijk instellen en het blijft "korte" tijd stabiel (1 digit) op deze spanning staan.
Ik had de keuze kunnen doen, het geheel in een oven te gaan hangen om het allemaal nog stabieler te maken, maar dat is niet mijn doelstelling geweest.
Mijn behoefte is voor nu dat ik een spanningsbron heb die een hoge resolutie bezit over een groot bereik met een vrij goede temperatuur stabiliteit.
En daar voldoed de beste versie ruimschoots aan.

Probeer de schakeling eens goed tot je te nemen Henk, het geeft je met weinig componenten (niet één onderdeel te veel) zeer veel performnance.
Door de gekozen uitgangsstroom (beneden de 10mA) kan je bijna niets opblazen. (je DUT)
(ja ik weet dat de energie van de uitgangscondensator ook een probleem kan zijn, daarom moet ik het ook filter nog tunen om te kijken wat mogelijk is)
De schakeling is redelijk beveiligd, ik heb er ook nog aan gedacht hier en daar dat beter te maken, maar dan krijg je weer te veel met Hr. Seebeck te maken.
Wat beveiling betreft helpt D2 1N4007, met het beveiligen van de uitgangs sectie tot +25V a +27V positief op de uitgang.
Breng je een negatieve spanning aan op de uitgang, dan helpt de dikke diode de schade voor deze schakeling te beperken, natuurlijk alles binnen bepaalde limiten.

Wil jij toch grote stabiliteit en lage ruis, dan kan je de filter onderdelen opschalen,
de consequentie is de lange settle tijd en een stuk lastiger de uitgangsspanning in te stellen.
Maar je bent natuurlijk geheel vrij deze schakeling aan te passen naar eigen behoefte.

Ik hoor graag van je, wat je er van vind.

Groet,
Bram

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

kan ik een spanning op 6 digits makelijk instellen en het blijft "korte" tijd stabiel

Dat lijkt mij goed genoeg. Als het lang genoeg stabiel blijft om iets mee af te regelen is dat prima.

Zijn er nog speciale kabels nodig zoals bnc of werkt het ook goed met banaan stekker snoeren. Want zo heel veel ervaring heb ik nog niet in het microvolt bereik.

blackdog

Golden Member

Hi benleentje,

Alles wat voor calibratie geld betreffende thermokoppels, geld ook voor dit meetinstrumentje.
Lees wat Gertjan heeft geschreven over kabels en ook op EEVBlog is het een en ander langsgekomen over kabels en connectoren.

Koop goede Banaan bussen zoals Gertjan dat heeft gedaan met zijn standaard Referentie weerstanden.
Een nieuwe stukje CAT5 of CAT6, net aangestript zodat het koper schoon is, dan kan het bijna niet beter.
Prof BNC materiaal (erg duur)kan ook, maar is minder goed dan het banaan materiaal bij zeker de kleine spanningen.

Geef je verbindingen de tijd om op temperatuur te komen, zorg dat het niet tocht in je werkruimte.
Werk niet vlak naast de verwarming enz enz, ik denk dat je het wel begrijpt :-)

Dat ik wazig blijf met "korte tijd" komt omdat ik nog niet weet hoeveel het beter wordt al het geheel in zijn behuizing zit.
Op het ogenblik staat een DMM aangesloten met low cost aansluitsnoeren en de spanning is nu 1uV verlopen op 15,0000mV en dat is erg goed voor zo open op tafel.

Voor de indruk, de DMM heeft een tempco, de LT1021 heeft een tempco mijn twee 10K weerstanden hebben een tempco, mijn 20V naar 2V verzwakker heeft een tempco en mijn passieve 100x verzwakker van 1K naar 10Ω heeft een tempco, en als een na laatste het breadboard nog.
De opamp vergeet ik met opset, dit is nu de LTC2057 en die is wat tempco betreft extreem goed, valt dus weg t.o.v. de andere componenten.
Als je dan leest dat ik tot nog toe maar ongeveer 1uV drift heb, dan heb ik goede hoop dat dit in een behuizing op een printje nog wat beter wordt.

Groet,
Blackdog

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

Ha blackdog,

Even een korte reactie ik kijk voor me zelf ook nooit bij de grote C maar voor de verkrijgbaarheid voor het publiek :P .
Ik had eerst bij EOO gekeken voor het eerst op de webshop maar ad587 kent die niet dus nu nog een keer (op jou aandringen) gekeken want ik dacht ik doe iets verkeerd.
En ja beginners foutje AD 587 dus met spatie kent die wel :o
Maar goed dat is irrelevant ik weet ook niet waar de lezers spullen kopen.
Wat ik eigenlijk wilde zeggen is dat de LT1021 goedkoper is als de ad587.

Over het nabouwen mijn bedoeling was om een printje ervoor te ontwerpen zodat een breder publiek er gebruik van kan maken.
Zie hiervoor mijn opmerking https://www.circuitsonline.net/forum/view/137984
Dus voor mij zelf heb ik geen toepassing of anders gezegd ben ik al voorzien.

Over de schakeling daar is op zich niets mis mee is recht toe recht aan.
En werkt volgens mijn simulator redelijk tot goed doet wat het moet doen.
Maar als je vraagt om input om van gedachten te kunnen wisselen lijkt mij dat niet verkeert eens kijken naar de schakeling en of er al dan niet modernere onderdelen zijn.
Beide referenties zijn 25 jaar oud maar ook daar is niets mis mee alleen zijn er misschien wel schakeltechnieken welke tot verbetering kunnen leiden.
Ook mijn keuze van de AD8628 en ik heb hier veel ervaring mee ik durf dan ook te zeggen dat er op deze techniek gebaseerd geen betere op dit moment is.
Het is een chop in/chop out auto zero opamp op de plek een goede keuze maar ook de LT2057 is hier goed te gebruiken.
Het filter zit uiteraard in de vaste voeding de 10V dus hier kan je smal filteren en verderop heeft het geen zin meer om diverse redenen.
Ik heb het filter daarstraks rond de AD8628 gebouwd gaat goed tevens kan ik hier de gain instellen ik doe dit door middel van een reed relais ook weer om diverse redenen.
Dat zijn drie vliegen in een klap :D verder ben ik nog niet maar ik heb wel een idee voor de versterker een VCA en ik denk ook dat 10mA als controle instrumentje meer als voldoende is.
De uitgangsdemper daar zou mijn voorstel ook een reed relais zijn juist voor het thermo-elektrisch effect.
Ik wilde het printje in een bakje doen zodat het een module is welke of universeel of door middel van een vaste programmering op een vaste spanning kan staan als interne referentie b.v. voor @benleentje zijn meter ha ha :X

Voor zover mijn positieve inbreng ik hoop op prijs gesteld en uiteraard is het zo dat jou toepassing jou toepassing is maar ik wilde kijken of het mogelijk is om het in een wat bredere licht te trekken.

Groet Henk.

Everything should be as simple as possible, but not simpler.
blackdog

Golden Member

Ha die Henk,

De referentie mag van mij ook een moderne zijn zoals de 1236LS8, maar die zie ik de meeste bouwers niet toepassen door zijn kleine ceramische behuizing.
Het zelfde geld voor de LTC6655 modern, erg goed maar alleen in 5V.
Veel moderne referenties zijn er alleen in CO8 of bij LT in de de LS8 behuizing.
En ja, een 5V Referentie kan ook met meer versterking in het filter, maar dan wijken we weer te ver van het ontwerp af, waarvan ik weet dat het goed werkt.

Wat de opamp betreft, de door jou aangegeven opamp is erg goed, maar deze mag maar maximaal 6V als voeding hebben.
De LT1012AC waarmee ik getest heb blijft nog steeds een goede keus ondanks zijn leeftijd.

Ik heb hier ook natte reedrelais liggen, maar wie denk je dat dit gaat kopen?
Met bistabiele relais kan je ook nog de schakefuncties uitvoeren dat helpt bij de EMF in de relais, maar ook hiervoor geld weer, niet al te makkelijk te verkrijgen voor de nabouwer.
En ook dit maakt de schakeling weer meer complex.

Verder geen probleem om eens telefonisch overleg te hebben of bij elkaar langs te gaan.

Groet,
Bram

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

Golden Member

natte reedrelais??????????????

Hoe doen vrouwen op TV dat toch? Wakker worden met prachtig glanzend haar en mooi gestifte lippen..... Wanneer ik wakker word heb ik een coupe 'Leeg geroofd vogelnest' en een incidenteel straaltje kwijl..
RAAF12

Golden Member

Ik denk dat Bram mercury wetted contacts bedoeld......Kost een paar cente maar dan heb je ook wat,vaak zitten ze in groten getale in telefooncentrales maar nieuw kopen kan ook https://www.onlinecomponents.com/productFiles/mf-MD/eng_ds_1...0_0303.pdf

Vreemd, ik dacht dat kwik in de ban was gedaan, maar blijkbaar wordt dit gewoon verkocht.

Jinny

Golden Member

Ahhh, die.
Die ken ik nog uit mijn autotijd.
Zaten in kofferdeksels en dergelijke om het lichtje aan te laten gaan als de koffer open ging.
Of de accu leeg te laten lopen als de auto te schuin de verkeerde kant op stond...

Wist niet dat dat nog nieuw te krijgen was.

Hoe doen vrouwen op TV dat toch? Wakker worden met prachtig glanzend haar en mooi gestifte lippen..... Wanneer ik wakker word heb ik een coupe 'Leeg geroofd vogelnest' en een incidenteel straaltje kwijl..
blackdog

Golden Member

Hi Jinny,

Raaf12 had het goed, het gaat om met kwik bevochtigde contacten reedrelais.
Dat is iets anders dan de "Tilt Sensor" waar jij het over hebt.

In de Tilt sensor zit echt een druppeltje kwik los in het buisje.
Bij de Reed relais zit er een heel klein beetje aan de miniscule contacten.
Kijk maar in de documentatie die Raaf12 liet zien.

De relais hebben echter wel net als jouw tilt sensor een montage positie waarin ze moeten werken.
Je herkent deze reed relais meestal aan het pijltje dat er op staat dat de montage positie aangeeft.

Voordeel van deze natte reedrelais, zeer betrouwbare contacten met een veel kleinere marge betreffende de contact weerstand.

Groet,
Blackdog

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

Golden Member

Te snelle conclusie getrokken dus.
Nu begrijp ik het plaatje ook.
Maar!! heeft dit niet nadeel van een kortstondige kortsluiting tussen de contacten?
Lijkt mij zo dat dat het toepassingsgebied beperkt..

Volledig offtopic, natuurlijk, zal er verder mijn mond over houden..

Hoe doen vrouwen op TV dat toch? Wakker worden met prachtig glanzend haar en mooi gestifte lippen..... Wanneer ik wakker word heb ik een coupe 'Leeg geroofd vogelnest' en een incidenteel straaltje kwijl..
blackdog

Golden Member

Hi Jinny, :-)

Er is niets mis met je vragen of opmerkingen.

Dit zijn speciale relais en zouden mooi kunnen worden toegepast in mijn schakeling.
Misschien doe ik dit ook wel, maar plaats dit niet in het schema om geen verwarring te zaaien.

Wat betreft de wisselcontacten en sluiting, de fabrikant maakt het natuurlijk zo dat dit effect niet optreed,
als je maar binnen de maximale hoek blijft die de fabrikant opgeeft.

Er zijn nog meer toepassingen die een bepaalde plaatsingshoek verlangen, bij voorbeeld spanningsreferenties,
deze kunnen meerdere PPM afwijken als deze niet vlak t.o.v. de aarde staan.

In nauwkeurige DMM's en calibratoren worden dit soort relais ook gebruikt, meestal vind je in de handleiding
dat je deze aparaten niet op hun kant kan gebruiken.

Groet,
Bram

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

Golden Member

Duidelijk.
Ik raakte op de war omdat in de link een duidelijke sluiting getekend wordt...

Hoe doen vrouwen op TV dat toch? Wakker worden met prachtig glanzend haar en mooi gestifte lippen..... Wanneer ik wakker word heb ik een coupe 'Leeg geroofd vogelnest' en een incidenteel straaltje kwijl..

Dat is geen sluiting dat is gewoon make before brake. In sommige schakelingen is het heel erg als er tijdelijk even geen contact is. Dan wil je liever even een sluiting i.p.v. een open verbinding.

Heei Bram

In ben blij dat ik een nuttige bijdragen heb kunnen leveren.
Ik heb wel nog een vraagje. Als ik het goed begrijp gaat het enkel om de stabiliteit ten opzichte van veranderingen. Bv in temperatuur, ingansspanning, etc. En niet om de absolute waarde van de uitgang. Je gebruikt het als een artefact om een waarde van het ene meettoestel om te zetten naar het andere.
Is het dan niet beter om R100a/b weg te doen? Aangezien de absolute waarde toch ondergeschikt is. Hiermee heb je geen lasten van de mismatch in temperatuurtracking.

Groeten

Kris

Edit: Typo's

blackdog

Golden Member

Hi Kidri, :-)

Het is als universeel instrumetje bedoeld waar ik een jaar geleden de eerste opset van heb gemaakt en nu is het schema prakties klaar.

Door mijn werk liggen nu bijna een week dit project en mijn 350V voeding even stil.

Je kan dit meetinstrument gebruiken voor het calibreren van een andere DMM die je al aan de uitgang hebt hangen.
Dus zoals benleentje dat nodig heeft.

Benleentje zijn toepassing, was niet direct mijn uitgangspunt voor dit meetinstrument...
Ik meet regelmatig aan transistoren, Fets en spanningsdelers, ja dan kan met een voeding maar is vaak flink onconfortabel.

Dus ik wil twee van deze stabiele spanningbronnen hebben, voor allerlei testdoeleinden.
Je kan er zelfs een LED mee testen ?

Nogmaals, het is nooit als calibrator bedoeld geweest, maar wels als spanningsbron met een groot bereik,
kleine uitgansstroom (veilig voor de DUT) en grote stabiliteit voor korte termijn.

Dan komen we aan R100a of R100b, ja dat kan, deze weerstanden weg laten.
Maar deze weerstanden zijn "klein" t.o.v. de LT5400 en ik doe er dan een 15PPM weerstand in.
De waarde voor mijn potmeters en de afwijking van de LT5400 zit aan bijna 400K parallel.

Het blijven allemaal afwegingen, de potmeters zijn 50PPM volgens de specs,
dus deze zijn ruim dominant over de spanningsdelers...

Groet,
Bram.

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

Golden Member

Zoals altijd lekker precies bezig :)

Ik heb ondertussen een opmerking en een vraag

Laat ik met de vraag beginnen:
Waarom gebruik je een parallel geschakelde dubbelpolige schakelaar voor de bereikomschakeling?; het nut ontgaat mij geheel....

De opmerking:
Heb je ook multiturn potmeters met een weerstandsbaan van conductive plastic (zoals Bourns 'Hybritron® 3541 Series' *) ) voor een fijnere resolutie overwogen?
Zo ja, waarom heb je toch voor wirewound gekozen?

Edit:
*)Van deze serie is de tempco te groot (100ppm); het is ook maar een voorbeeld....

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

Golden Member

Hi Tidak Ada,

De door jou voorgestelde potmeters ken ik, vrijwel niet te koop en enorm duur.
De rede van de twee potmeters is dat ik nu ook een zeer hoge resolutie heb met "gewone" onderdelen.

Mijn documentatie staat 50PPM vermeld als tempco maar ik geloof best dat in jouw documetatie 100 staat.
Dit product is al erg lang op de markt in verschillende uitvoeringen.
En waarom ook voor deze uitvoering, ik heb er nog 60 van :-)

De schakelaar is dubbel om de contactweerstand te verlagen en er dus voor te zorgen dat deze ook mooi laag blijft.
Dus hierdoor minder variatie in de overgansweerstand.

De schakeling staat nog steeds te testen en de 15.0000mV is met aan en uitzetten nog steeds zo los op tafel niet meer dan +-3uV verlopen bij 7C temperatuurverschil.

Ik heb geen problemen met de performance :-)

Groet,
Bram

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

IK heb nog 2 mercury wetted contact relais gevonden. Die heb ik volgens mij bij deurne gevonden. Dus die kan ik mooi hiervoor bewaren.

Ha benleentje,

Ik had even niet mee gelezen ben het printje aan het tekenen.
Als je die relais wilt gebruiken i.p.v de schakelaar let er dan op of jou mercury wetted contact relais droog of nat schakelen droog schakelen zijn stromen <1mA nat schakelen zijn stromen >10mA als een relais contacten heeft die gemaakt zijn om nat te schakelen mag je deze niet droog schakelen :( dus die relais moet je gebruiken in de keten met stromen >10mA ander gaat het op den duur fout.
Wat ik bedoelde als suggestie is daar een reed relais te gebruiken deze zijn dicht en gas gevuld vaak zijn de contacten verguld.
De schakelaar kan ook maar geeft een stoorpuls door de draadjes ook dit is niet erg als je dan eerst de referentie buffert.
Aan de andere kant heeft @blackdog zijn toepassing al uitgelegd en ik verwacht niet dat Bram als op een flipper kast de schakelaar bediend ;)
Laat anders de maten weten i.v.m de print draadjes kunnen er altijd in.

@blackdog,

Ziet er niet verkeerd uit de stabiliteit.
Ik heb morgen een printje klaar qua tekenwerk dan kan ik het uploaden om er naar te kijken :)
Ik heb de eerste versie en naderhand een stukje de tweede low cost version gebruikt.
Zijn om praktische redenen (doorvoer naar buiten) een filtertje aangebracht.

Zelf heb ik nog iets gedaan met de AD8628 om deze op amp door middel van bootstrapping een spanning swing te geven maar dat gaat vooralsnog niet helemaal goed :(
Ook de op amp gebruikt als buffer met multiple feedback dus en het filter en de gain schakelaar dat gaat prima ik gebruik dan de AD8630 zitten er drie in.

Groet Henk.

Everything should be as simple as possible, but not simpler.
blackdog

Golden Member

Hi Henk,

Misschien kan je wat laten zien voor de anderen wat bootstrappen inhoud van de voeding voor jouw opamp...
Ik denk dat er niet veel zijn die deze techniek kennen.
Voor de gene die er iets over willen weten zoek er maar naar bij Analog Devices, ik heb het hier nu even niet bij de hand.

Groet,
Blackdog

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

Golden Member

Yo Lezers!

Vanavond weer een beetje tijd gehad om iets voor te bereiden om hier op CO weer te geven.

Als eerste een tweetal plaatjes van wat spul dat is binnen gekomen deze week, waaronder mogelijke kastjes voor dit project.
Hier rechts de grote kast voor de 350V voeding en links de mogelijke kastjes voor dit project.
Het kastje linkssonder van Modushop vind ik het mooist, maar er is net wat minder ruimte ook al lijkt het niet zo t.o.v. het blauwe kastje.
Bijna alle componenten liggen op het frontje, behalve wat LED'jes voor de status.
De DVM aansluiting maak ik op de achterzijde en ik denk dat ik de vergulde chassisdelen van Hirschmann die je hier kan zien liggen ga gebruiken.
De typen met de mogelijkheid om een draadje aan de zijkant er in te steken, gebruik ik eigenlijk te weinig en zij kosten mij te veel ruimte op het front doordat ze veel dikker zijn.
De pulsdrukkers komen aan een mini Arduino die de Bi-Stabile relais gaan aansturen, maar hierover in het stukje hieronder.
http://www.bramcam.nl/NA/LowCostCal/LowCostCal-52.png

Dit zijn alleen de twee kleine kastjes, de blauwe schakelaar is als voorbeeld voor de "Low Cost" versie van dit project.
http://www.bramcam.nl/NA/LowCostCal/LowCostCal-53.png

Dit is het schema van de beste versie met zijn aanpassingen, het schema is klikbaar.
http://www.bramcam.nl/NA/LowCostCal/LowCostCal-51-Klein.png

Deze versie krijgt relais sturing, dit gaat gebeuren met dit Zettler relais: AZ832P2-2C-24DE

RE-1
RE-1 a+b is het "Enable" relais, a+b houd in dat de twee wissel contacten parallel staan.
Het ziet er misschien raar/vreemd uit dat als de schakeling op "Off" staat er een 4K99 als belasting voor de LT1021 wordt aangeschakeld.
Dit is met opset, om zo weinig mogelijk drift te verkrijgen, of de schakeling nu uit of aan staat, de LT1021 ziet altijd de ongeveer 5K belasting.
Hierdoor veranderd er weinig aan de dissipatie in het IC met een stabieler gedrag als uitkomst.

RE-2
Dit is de 20V/2V bereik omschakelaar, de twee wisselcontacten staan ook bij dit relais parallel, dit om de overgangsweerstand zo laag en stabiel mogelijk te houden. (rond de 0,025Ω)

RE-3
Dit relais schakelt de sense lijn om, dit zorgt er voor dat ik een zo laag mogelijke inwendige weerstand krijg van deze schakeling.
Dit is natuurlijk niet perfect, maar nu heb ik maar één setje aansluitbussen nodig die ik met druktoetsjes kan bedienen en signalering via LED's.
De 20mV stand wordt natuurlijk niet via de sense gemeten, de Ri blijft hier ongeveer 10Ω, maar er wordt wel tot op de spanningsdeler ge-sensed.
Mooier kan ik het niet maken met deze simpele opset, en ik ga het ook niet complexer maken, want... dit is geen 6,5 Digit calibrator :-)

RE-4
Dit relais schakeld de 1:100 deler in als de schakeling al in de 2V stand staat.

De relais worden dus door een Arduino aangestuurd, en dat gaat dus met drie pulsdrukkers.
Hierdoor wordt het makkelijk de simpele logica uit te voeren en ook een gewenste opstart stand te genereren.
Zoals dit: Enable = Off, Range 20mV (de bistabbiel relais dus altijd in de goede stand zetten bij Power On)

Hieronder een tabel voor de relais sturing.
http://www.bramcam.nl/NA/LowCostCal/LowCostCal-54.png

Gaarne hoor ik weer jullie opmerkingen, ik ben vrij gaar dus zal wel weer een aantal stomme fouten niet opmerken, laat het mij vooral weten!

Groet,
Blackdog

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

Dat ziet er mooi uit. Ik zie wel dat ik een iets groter kastje ga nemen. Niet veel maar toch iets groter.

IK had laats de ardunino micro besteld met de Attiny85 chip erop besteld. Dit bordje is letterlijk zo groot als een postzegel. Het heeft 6 GPIO's en is dus prima voor deze klus.

[Bericht gewijzigd door benleentje op 9 september 2017 22:01:07 (46%)]