Ontwikkeling LTZ1000a spanning referentie

blackdog

Honourable Member

Hi,

Tijdens een van mijn zoektochten naar elektronisch materiaal kwam ik bij "Alie" een printje tegen voor de LTZ1000(a) spanning referentie van Linear Technology.
Nu heb ik al bijna 10 jaar twee van deze LTZ1000a referenties liggen dus leek het mij wel interessant om twee van die printjes aan te schaffen.

Wat betreft de printopbouw voor deze referenties is zeer veel onderzoek gedaan door Hobbyisten, kijk maar eens bij EEVBlog en andere fora, Youtube enz.
De twee printjes die ik heb besteld zijn geen Rocket Science, ze zijn zelfs een beetje "Dom" gemaakt, de gene die de print heeft getekend heeft zeker niet de documentatie goed doorgenomen van LT.
En ook heeft hij of zij niet echt rekening gehouden met de Ri van de printbanen bij de 120Ω weerstand die de stroom door de Referentie Zener bepaald...

Verder staat er een fout in de printopdruk, de 13K en één van de twee 70K weerstanden zijn van plaatst verwisseld, mutsen zijn het!
Bij het de eerste keer opstarten werd de LTZ1000a wel heeeeel warm en de referentie spanning kwam boven de 7,2V uit.
Hij werd ook weer niet zo heet dat hij beschadigt raakte, voor het sneller verouderen maken ze deze Referentie tot 120C en gebruiken ze en klein programma om hem in stapjes te verwarmen en weer af te laten koelen, dit helpt het veroudering proces te versnellen.

Maar goed, door het hele printje door te meten, en dit samen met de tweede print die nog niet bestukt was, was de fout redelijk snel gevonden.
Ik had wel aardig e pest in, met veel moeite heb ik de mooi Vishay S-Series weerstanden via een klemmetje aan de bovenzijde gesoldeerd zodat de thermische Schock zo klein mogelijk zou zijn.
Nu moest ik twee weerstanden weer uit de print solderen en de klem krijg je dus bij het de-solderen niet meer op de pootjes @#$23$2

Toen maar een snelle actie gedaan en de twee pootjes tegelijk te verwarmen en de weerstand er dan uit te trekken en dat is vrij goed gelukt.

OK, eerst plaatje anders worden jullie te moe van het lezen. ;)
Het schema van de LTZ1000 uit de datasheet van LT.
https://www.bramcam.nl/NA/LTZ1000A-Oven/LTZ1000A-Oven-25.png

.
In het rode kader van deze foto moet dus de 70K en de 13K van plaats verwisselen.
Het blauwe kader bevat de 1K weerstand en deze zou naast de 13K weerstand geplaatst moeten worden, dit om deze thermisch zo goed mogelijk op de zelfde temperatuur te houden.
Jaja, datasheets lezen is erg moeilijk!
En er zijn te dunne printbanen gebruikt voor belangrijke verbindingen, en er zijn er zeer veel die in die zelfde val trappen bij het zelf maken van PCB's.
Hier zijn zeeën van ruimte beschikbaar en dan nog worden een dunne banen gebruikt en micro via's, nogmaals het is een prutser die dit gemaakt heeft.
Waarom ga ik dan toch door als ik zoveel opmerkingen over dit printje heb, komt zo aan de orde. :)
https://www.bramcam.nl/NA/LTZ1000A-Oven/LTZ1000A-Oven-03.png

.
Hier is de print bestukt en van aansluitdraden voorzien.
https://www.bramcam.nl/NA/LTZ1000A-Oven/LTZ1000A-Oven-04.png

.
De verplichte onderzijde, zodat jullie ook kunnen zien dat het soldeerwerk netjes is en de print is ook aan deze zijde ontdaan van vloeimiddel.
https://www.bramcam.nl/NA/LTZ1000A-Oven/LTZ1000A-Oven-05.png

.
Waarom al die sleuven rond de LTZ1000a, dit dient er voor dat er zo min mogelijk energie weg lekt door het stoken van het oventje in de LTZ1000a.
De (A) versie van deze referentie heeft een speciale bevestiging techniek, de chip is op een soort schuim geplakt, zodat de thermische weerstand van het chip-oventje naar de metalen behuizing zo groot mogelijk is.
Dit bevorder dan weer de stabiliteit.
Op mijn foto's nog niet te zien, maar er komt zowel aan de bovenzijde als ook aan de onderzijde van de LTZ1000a een kapje zodat er geen lucht langs kan tochten.
Dit is niet anders dan alle andere ontwerpen met deze referentie.

Waarom ga ik nu door met dit printje ondanks mijn opmerkingen, daar zijn meerdere redenen voor, als eerste wil ik gewoon eens een referentie bouwen met dit type IC, dat wil ik al 10 jaar!
Een aantal van de opmerkingen die ik heb, hebben natuurlijk betrekking op de temperatuur stabiliteit door de niet optimale print.
Dat is niet alleen van deze print maar ook van vele ontwerpen die je kan vinden op het Internet.

Ik heb er dus voor gekozen een van de technieken gaan te gebruiken die ik al redelijk goed onder de knie heb, dus ik bouw het geheel in een oventje dat zal kachelen op 40 tot 42C°
En ik weet natuurlijk dat het voeden van deze referentie uit accu's dan een probleem zal gaan worden als ik wil dat hij niet uitgeschakeld wordt.
Dat vind ik voor mijn eerste LTZ1000a referentie geen probleem, mijn gekachelde 4x LT1021CH gaat twee a 3x per jaar even uit, bijna altijd komt hij weer binnen 1PPM weer terug op waarde.

Hier hangt het referentie printje te testen aan een van mijn DMM6500 multimeters, kijk naar de grafiek de Referentie is ongeveer 15 minuten uit geweest en hij komt weer vrij goed op zijn waarde terug.
De bovenzijde heeft een PG13 dopje dat ik heb dicht gemaakt, had even niets anders voor handen, de onderzijde is hier nog open, dat is ook de rede van een flink deel van de ruis op de grafiek lijn.
Ik ben de meting gestart nadat het geheel tot rust was gekomen na het inschakelen en daarna "NUL" ik vaak mijn meters, daar ik geïnteresseerd ben in de verschillen en niet de absolute waarden.
Daarom laat de meter allemaal nullen zien en niet b.v. 7,153439V
https://www.bramcam.nl/NA/LTZ1000A-Oven/LTZ1000A-Oven-10.png

.
Ik ga nu eerst wat aandacht geven aan het oventje waar meerdere printen in komen.
Hier is een stukje blauwe China print te zien en de referentie print, beide komen in het oventje dat links is afgebeeld.
De opbouw doe ik op een manier die ik al eerder heb gedaan, dat is een Alu buis bij 9cm lang, 8cm breed en 5cm hoog, de wanddikte is 4mm.
De gebruikte Power transistoren hebben vijf aansluitingen, er zijn er twee extra omdat er ook een diode op de chip zit.
Dit zijn Power transistoren van On Semi en de eigenschappen zijn "ongeveer" als de beroemde 2SC5200 en de 2SA1943 maar met de extra temperatuur diode voor het stabiliseren van de ruststroom bij audio versterkers.
Ik gebruik de dioden voor de temperatuur sensing van de oven.
https://www.bramcam.nl/NA/LTZ1000A-Oven/LTZ1000A-Oven-20.png

.
Als eerste heb ik dit gedaan, dat is zorgen dat de power transistoren zo vlak mogelijk zijn voor het beste thermische contact, eerst korrel 1000 en daarna nog even met korrel 3000.
https://www.bramcam.nl/NA/LTZ1000A-Oven/LTZ1000A-Oven-06.png

.
Links heeft al één bewerking ondergaan en de rechtse is nog onbehandeld.
https://www.bramcam.nl/NA/LTZ1000A-Oven/LTZ1000A-Oven-07.png

.
Ook het oventje heb ik een beetje bijgewerkt zodat de grootste oneffenheden nu weggeslepen zijn.
https://www.bramcam.nl/NA/LTZ1000A-Oven/LTZ1000A-Oven-08.png

.
Hier is de schuuractie te zien op een glasplaatje.
https://www.bramcam.nl/NA/LTZ1000A-Oven/LTZ1000A-Oven-09.png

.
Het blauwe printje waar de oven controler op komt was iets te lang, dus daar heb ik met de ijzerzaag twee randjes van af gezaagd,
daar ik geen zin had om naar de werkplaats te gaan heb ik het maar gedaan met drie klemmen op de rand van de tafel, wat trouwens zeer goed ging.
https://www.bramcam.nl/NA/LTZ1000A-Oven/LTZ1000A-Oven-15.png

.
Ik heb eerst geprobeerd het printje iets korter te vijlen, en dit zijn de drie vijlen die ik heb geprobeerd, allemaal bagger.
Mijn ijzerzaag ging zonder problemen door de glasvezel print, maar de meeste vijlen die ik heb zijn gewoon slecht, iemand tips voor een goed merk vijlen?
https://www.bramcam.nl/NA/LTZ1000A-Oven/LTZ1000A-Oven-16.png

.
Hier is te zien dat de lengte van het printje nu goed is.
Op dit blauwe stukje print komt de ovencontroler waar ik zo het schema van laat zien en het versterker trapje dat de Zener spanning van ruim 7,1V omhoog schaalt naar 10.00000V
Het schema voor dit trapje heb ik nog niet helemaal uitgewerkt, daar zijn wat kromme weerstandswaarde voor nodig en ik wil zo veel mogelijk van mijn precisie weerstanden die ik heb liggen hiervoor gebruiken.
Als ik mijn mooie 2K weerstanden ga gebruiken voor dit schalen, dan zal ik voor de hoeveelheid weerstanden een extra print nodig hebben, dat gaat net goed wat de hoogte van het oventje betreft, hoop ik. :)
Het extra gat boven het printje in de ovenwand is voor een 5K precisie NTC voor een externe temperatuur meting, en deze NTC hangt dus niet vast aan de oven elektronica.
https://www.bramcam.nl/NA/LTZ1000A-Oven/LTZ1000A-Oven-17.png

.
Dit is de meetopstelling van een deel van de referentie sectie voor de oven controler, de linkse DMM6500 doet hier niet mee.
De Rigol voeding, voed de referentie schakeling die ik zo laat zien.
In het midden van het beeld de tweede DMM6500 die de 5V LT1021 referentie meet, welke die de brug van de ovencontroler gaat gebruiken.
Deze meter is ook weer "genult" want ook nu weer ben ik alleen geïnteresseerd in de deviatie van de waarde.

De 34465A DMM geeft de deviatie aan aan de ingang van de LT1021 als ik de spanning van de Rigol varieer, uiteindelijk kan ik de Rigol voeding variëren tussen de 8,4V! en 24V en dan varieert de 5V van de LT1021 niet meer dan 2PPM.

De 8.4V is natuurlijk wel erg weinig, dan werkt de 9V regelaar die voor de LT1021 zit al lang niet meer, die zit dan al ver voorbij de dropout spanning.
Het is de bedoeling dat de 78L09 regelaar die voor de LT1021 zit gevoed wordt met 12V of meer zodat de LT1021 alleen maar een schone niet variërende 9V ziet.
De voedingspanning onderdrukking van de LT1021 is zelf als zeer goed, dus waarom dan toch een 78L09 toepassen, zeg dat ik toch een accu of een ander soort voeding ga gebruiken
voor het ovendeel, nu weet ik zeker dat wat de LT1021 aangeboden krijgt altijd optimaal is.
En die 30cent extra die het kost, daar lig ik echt niet wakker van.
https://www.bramcam.nl/NA/LTZ1000A-Oven/LTZ1000A-Oven-18.png

.
Nu eerst even het schema van de ovencontroler, rechts op het schema is te zien dat ik PNP Power transistoren gebruik,
dan kunnen de transistoren direct op de behuizing worden gemonteerd zonder isolatie materialen, dat komt een goede thermische verbinding ten goede.
Hierdoor blijft de temperatuur in de oven ook weer stabieler, de sensing zit op de chip, dus de ovencontroler houd uiteindelijk de chips van de power transistoren op temperatuur!
Daarom wil ik geen isolatie materialen gebruiken voor het monteren van de transistoren en heb ik wat onderdelen wat vlakker gemaakt.

Q8 in het schema dat is een PNP 2N3906 begrenst de stroom op iets meer dan 1-Ampere en bij 15V voeding kan ik dus 15-Watt in de oven stoken.
Bij goede isolatie zal tussen de 4 a 5-Watt ge-dissipeerd worden in de oven, dit bij een normale kamer temperatuur.
Links op het schema zijn de vier in serie geschakelde meetdioden te zien die in de Power transistoren zitten.

De meetbrug wordt dus gevoed uit een LT1021, wat ook een andere goede Referentie mag zijn, maar ik heb er nog een redelijk aantal.
De brugweerstanden lijken wat vreemd gekozen, dit komt doordat ik ook van de Vishay precisie weerstanden nog een redelijk aantal heb en deze wou gaan gebruiken.
Dus daarom de 2K54 weerstand die in de brug getekend zijn.
De 3V6 Zener zorgt er voor dat ik niet te dicht bij de uitgang commonmode spanning kom van de opamp, dit is natuurlijk afhankelijk van de gebruikte opamp.
Voorlopig staat er nu een OPA189 in het schema welke een Zero Drift opamp is en een RR uitgang heeft, dus de Zener is bij deze opamp eigenlijk niet nodig.
Nog een leuke, deze OPA189 heeft een openloop Gain van 170dB! daarmee kan je in principe een oven bouwen die in uC° zou kunnen werken.
Dat gaat hier niet op, de 50Meg en de tegenkoppeling belet dat, en met deze weerstand is de temperatuur regeling nog ruim voldoende.
Binnen een paar honderdste C° vind ik mooi zat, wil je beter dan wordt het mechanisch erg moeilijk om het optimaal te doen.
https://www.bramcam.nl/NA/LTZ1000A-Oven/LTZ1000A-Oven-01.png

.
Ja ja, een referentie schakeling op een Bread board, hoe durf je Bram!
De rechtse twee klemmen gaan naar de DMM6500 die zijn aangesloten op de uitgang ontkoppel condensator van de LT1021.
Oja, ik laat natuurlijk als ik zoiets aansluit het eerst tot rust komen.
Net boven de linker zwarte klem is de 78L09 zichtbaar die de LT1021 voed.

Aan de linkerzijde is de opzet zichtbaar voor het trimbereik van de ovenbrug.
De blauwe trimpot heeft maar een regelbereik van een paar graden C°
https://www.bramcam.nl/NA/LTZ1000A-Oven/LTZ1000A-Oven-19.png

.
En dit is een close-up tijdens het meten aan de ovenbrug, de weerstand achter de blauwe trimpot is trouwens 0,002% en komt uit een stukje dump apparatuur.
Dit is natuurlijk in het geheel niet noodzakelijk, maar deze weerstand kwam net mooi uit voor het gewenste trim bereik en ik gebruik materiaal dat ik al zeer lang had liggen.
https://www.bramcam.nl/NA/LTZ1000A-Oven/LTZ1000A-Oven-02.png

.
Later deze week meer en zoals altijd Shoot!

Groet,
Bram

Existence, well, what does it matter? I exist on the best terms I can... Heart and soul, one will burn

Op 19 september 2022 21:53:13 schreef blackdog:
Hi,

En ook heeft hij of zij niet echt rekening gehouden met de Ri van de printbanen bij de 120Ω weerstand die de stroom door de Referentie Zener bepaald...

Is dat zo belangrijk? De weerstand van de printspoortjes zijn verwaarloosbaar tov de 120Ω weerstand. Bovendien verandert de weerstand van de spoortjes niet echt. Ook schrijf je ergens dat R4 en R5 goed thermisch met elkaar gekoppeld moet worden. In R4 wordt ca 17mW en in R1 ca 1,3mW warmte ontwikkeld. Zou R4 dan zoveel heter worden dat daardoor zijn weerstand significant verandert? Misschien ben je dan beter af door zwaardere weerstanden te nemen.

blackdog

Honourable Member

Hi ohm pi,

We hebben het hier over de beste Zener die er is, de nieuwe AD versie moet zichzelf eerst maar eens bewijzen.

Lees de datasheet er eens op na hoe belangrijk de stabiliteit van de werstanden is of in diverse EEVBlog artikelen,
aannemen dat het allemaal niet belangrijk is, is niet wijs bij preciese schakelingen van dit niveau. :)
Dat printbaantje staat in serie met de Zener, dus ja dat is belangrijk!

Door mijn oventje kan ik door de constante temperatuur een aantal negatieve eigenschappen van dit printje verkleinen.

Groet,
Bram

Existence, well, what does it matter? I exist on the best terms I can... Heart and soul, one will burn

@Bram,
Ik zie het staan in de datasheet

Ordinary breadboarding techniques are not good enough
to give stable output voltage with the LTZ1000 family
devices. For breadboarding, it is suggested that a small
printed circuit board be made up using the reference, the
amplifier and wire wound resistors. Care must be taken to
ensure that heater current does not flow through the same
ground lead as the negative side of the reference (emitter
of Q1). Current changes in the heater could add to, or
subtract from, the reference voltage causing errors with
temperature. Single point grounding using low resistance
wiring is suggested

@Bram,
Heb je de prestaties van de print zo uit de doos gemeten?
Dan kan je bepalen of je oventje helpt.
Ik zie dat je Q1 t/m Q4 gebruikt als verwarmingselementen. Is er een reden dat je geen verwarmingsweerstanden (in de collector) gebruikt?

blackdog

Honourable Member

Hi ohm pi, :)

Nop, De gebruikte Vishay weerstanden zijn van verschillende typen met hun eigen temperatuur coëfficentie.
Ook de LTZ1000a heeft zijn eigen tempco als we de onderdelen er omheen even vergeten.
Dan hebben we de print en de opbouw er van, dus de baanweerstand die doordat het koper is ook een tempco heeft.

Dit alles kan ik en flink deel verkleinen door de temperatuur van de componentn binen een paar honderste C° hou bij normale LAB temperaturen.

Wat betreft de oven energie bron, ik heb met opzet de hier getoonde configuratie gekozen.
Er is hier voldoende mooi weerstandsdraad voorhanden, van ht platte type, dat is erg mooi voor oventjes i.v.m. de goede warmte overdracht.

De manier die ik hier laat zien geeft een zeer strakke koppeling tussen de warmtebron en de temperatuur sensing.
Dit werkt vooral goed als je voldoende wanddikte heb, en dat is bij mijn gekozen stukje buis 4mm.
De transistoren ziten ook niet mooi verdeeld op de zijkanten ze bevinden zich een beetje naar buiten, zodat ze dichter bij de deksels zitten.
De deksels komen geschroeft op de zijkant, tenminste dat is voorlopige gedachten.

Uitgebreid meten betekend zeer veel tijd!
Ik heb wat testjes gedaan met lucht langs de print als de referentie geen kapje aan de bovenzijde heeft en geen dekseltje aan de onderzijde.
Een klein beetje tocht en de uitgangspanning varieerd meerdere PPM's.
Dit alles wordt al bescheven in alle documentatie van LT.

Hier is zichtbaar dat ik het referentie printje weer ingeschakeld heb, maar dan met isolatie om de LTZ1000a.
Op de DMM6500 is zichtbaar dat de referentie spanning langzaam omhoog kruipt, dit is verder normaal.
Na ongeveer 5 minuten is de spanning stabiel binnen 2PPM.
De gebruikte multimeter staat al uren aan is verder goed stabiel, ook al heeft hij natuurlijk wel een LM399 die een slag slechter is dan de LTZ1000a.
Maar deze meters gebruiken verouderde LM399 en mijn DMM6500 zijn beide zeer stabiel op het 10V DC bereik, beter dan mijn KeySight 346500 met auto cal...

https://www.bramcam.nl/NA/LTZ1000A-Oven/LTZ1000A-Oven-35.png

.
Hier meet de 34465A de stroom door de LTZ1000a referentie, na ongeveer 5 minuten zakt de stroom bijna niet meer.
https://www.bramcam.nl/NA/LTZ1000A-Oven/LTZ1000A-Oven-36.png

.
Bij deze meting word er dus geen rekening gehouden met de temperatuur gevoeligheid van de print en de weerstanden.
Bij vele anderen die testen met deze referentie, zie je ze allemaal het printje in een metalen behuizing en isolatie plaatsen.
Dat is natuurlijk ook mijn bedoeling, maar dit is met opset, nu heb ik isolatie geplaatst en ik wil samen met wat tocht die ik hier voel kijken hoe het printje zich gedraagt.

Aan de KeySight meter kan je dan mooi zien in hoeverre de tocht over het printje trekt, de stroom is een hele goede weergave in hoeverre het printje bezich is de temperatuur stabiel te houden.

Nog even terug naar het oventje, hier is het printje in de oven gemonteerd, hier nog met m2,5, maar van m2,5 heb ik niet zoveel montage materiaal, dus dat heb ik veranderd in m3.
https://www.bramcam.nl/NA/LTZ1000A-Oven/LTZ1000A-Oven-30.png

.
Hier is een bewerkte print zichtbaar en een onbewerkte, de boutjes zijn hier nog m2,5.
https://www.bramcam.nl/NA/LTZ1000A-Oven/LTZ1000A-Oven-31.png

.
Nu heb ik twee printjes en ik kan nog wat ruimte winnen door de onderste afstandbusjes wat lager te nemen.
https://www.bramcam.nl/NA/LTZ1000A-Oven/LTZ1000A-Oven-32.png

.
De meting loopt nog steeds verder en de DMM6500 heeft een autorang gedaan waardoor de drift nog wat beter te zien is.
Je kan ook wat gras zien bij ongeveer 80% van de grafiek, dat is vrijwel zeker het gevolg van stoorsignalen rond mijn werktafel.
https://www.bramcam.nl/NA/LTZ1000A-Oven/LTZ1000A-Oven-37.png

.
Ik ga zien als de het referentie printje is ingebouwd en ik de bedrading van wat ferriet heb voorzien tegen HF instraling hoe stabiel het dan wordt.
Ook kan ik dan mijn 3458 een dag opwarmen om de ruis en standaard deviatie te meten.

Verder met de isolatie
Hier ben ik bezich het stukje polystyreen te bewerken, eerst heb ik met een metalen onderdeel het middelste deel ingedrukt.
Daarna ben ik met mijn soldeerbout de ruimte ga modeleren om het geheel zo ruim mogelijk en netjes te maken, het raam open, want het stinkt.
Die donker blauwe kleur komt van mijn balpen en had een ongwenst effect als het mixt met het polysyreen, het wordt keihard.
Met een mesje en wat ander gereedschap heb ik de harde stukjes verwijderd en het ziet er nu een stuk beter uit als op deze foto.
https://www.bramcam.nl/NA/LTZ1000A-Oven/LTZ1000A-Oven-33.png

.
Op de eerst foto is de isolatie te zien die ik met wat 10 seconde lijm op het printje heb gelijmd.

Maar... laters meer.

Groet,
Bram

Existence, well, what does it matter? I exist on the best terms I can... Heart and soul, one will burn
blackdog

Honourable Member

Hi,

De laatste foto van het stukje blauwe Polystyreen vind ik niet echt duidelijk hoe ik het bewerkt heb.
Dus hieronder wat extra uitleg hierover.

Op deze manier kwam de donker blauwe kleur op het Polystyreen, gewoon van een balpen om aan te geven waar de gleufjes in het print materiaal zitten.
Het blokje Polystyreen dat ik heb gebruikt is 30x30x10mm en wat je hier ziet is en overgebleven stukje dat ik met een pen bewerkt heb.
De bedoeling is dus dat het Polystyreenschuim de LTZ1000za niet raakt en ook dat een groot deel van het middenstuk waar de Referentie in gangt vrij blijft.
Door dit zo aan te houden, lekt er minder warmte weg door het isolatie materiaal, dit omdat de warmste delen niet in contact zijn met het IC en de baantjes direct om het IC heen.
https://www.bramcam.nl/NA/LTZ1000A-Oven/LTZ1000A-Oven-39.png

.
Dit is een van de stukjes "gereedschap" om het schuim eerst een beetje in te drukken...
https://www.bramcam.nl/NA/LTZ1000A-Oven/LTZ1000A-Oven-40.png

.
Dat ziet er dan ongeveer zo uit, dit is trouwens het dunne materiaal voor de onderzijde(3mm), de boven zijde(10mm) heb ik ongeveer tot de helft ingedrukt en daarna dus met de soldeerboutpunt op 200C° gemoduleert tot een netjes gat.
https://www.bramcam.nl/NA/LTZ1000A-Oven/LTZ1000A-Oven-41.png

.
Dan zo nog een plaatje van de DMM6500 die de print staat te loggen, maar eerst een stukje uit de gegevens van de nieuwe spanning referentie van Analog devices.
De onderstaande foto laat hun "Evaluation Board" voor de ADR1000 zien. ik heb berekend wat dit totaal zou kosten als ik hem zou bestellen, kom ik net niet aan de 500 Euro
als de Nederlandse staat klaar met me is betreffende invoer en BTW...
Dat doen we dus maar niet, zelf zaken bouwen leer ik meer van en het budget is trouwens er niet voor beschikbaar.

Het Evaluation Board is prachtig gemaakt, ik het b.v. wel een Evaluation Board van hun nieuwe ADR1399 en dat is ook eeen "snoepje" en trouwens zeer stabiel.
Maar het gaat mij er om hoe de onderdelen op de print die gevoelig zijn voor "tocht" zijn ingepakt.
Ze gbruiken stukjes kunsstof uit een klodder machine. :-)
Maar er is goed ziechtbaar dat ewel de referentie alsook de twee instelweerstanden een kapje hebben gekregen.
En ik denk nog na of ik alsnog ook een kapje over mijn weerstanden ga zetten, in principe "tocht" het niet in het oventje,
in ieder geval niet zoals de 13C° buitenlucht die ik over mijn armen voel trekken in mijn werkkamer.
https://www.bramcam.nl/NA/LTZ1000A-Oven/LTZ1000A-Oven-42.png

.
Nu weer even terug naar de meting die nog loopt, later laat ik nette foto's zijn van het display van de DMM6500, ik moet de ntwerkvverbinding met deze meter nog regelen.
De meter staat nog steeds op 7.18928V en de data die er onder zichbaar is, is iets anders dan die van gisteren.
Ik heb een lopend gemiddelde aangezet van 120 metingen om de ruis een beetje te onderdrukken.
Rechts van het midden zien jullie de grafiek een beetje inzakken, dat komt door de beweging in de meetruimte, ik beweeg me dan in de ruimte, sta op en ga zitten, draai mijn stoel om enz.
Door de tocht koelt de print en zijn onderdelen een beetje af en dardoor zaakt de spanning die de print levert.

Links kan je zien onder het blauwe woord "GRAPH" hoe de opbouw is: 7.1892 en daar moet je dan de waarde van de grafiek achter plakken, de schaal gaat in stapjes van 3uV.
Uiteindelijk is deze DMM6500 niet goed genoeg wat ruis en stabiliteit betreft om metingen aan dit printje te doen.
Ik gaf al eerder aan, dat als het oventje klaar is dat dit printje dan met de 3458a gemeten zal worden, maar deze meting zo open op tafel geeft voor mij al aan dat het niet slecht is.
https://www.bramcam.nl/NA/LTZ1000A-Oven/LTZ1000A-Oven-38.png

.
Data links voor de nieuwe Analog Devices Referenties
De ADR1399: https://www.analog.com/en/products/adr1399.html#product-overview

De ADR1000: https://www.analog.com/en/design-center/evaluation-hardware-and-softwa…

Groet,
Bram

Existence, well, what does it matter? I exist on the best terms I can... Heart and soul, one will burn
RAAF12

Golden Member

Marco heeft een donkere 3458A getest en bekeken. https://www.youtube.com/watch?v=Al6FCp6N_bQ
Fascinerend spul en mooi in beeld gebracht. Ik moet wel een tijd uitrusten na het zien van de film....

blackdog

Honourable Member

Hi RAAF12, :-)

Marco is een van de uitzonderingen op Youtube die niet geïnteresseerd is om zichzelf constant te horen praten...
Hij heeft het over de techniek samen met wat korte humor, prachtige combi!
Sommige filmpjes zijn naar mijn menig reclames, maar vaak is er wel wat technische info die zinnig is uit te halen bij hem.

Bij de technische youtubers is het op het ogenblijk "helemaal in" om gesponseerde filmpjes te maken over accu pakketten.
Natuurlijk zijn ze allemaal heel eerlijk over hun mening...

.
On Topic
Op het ogenblik staat de DMM6500 nog steeds op de zelfde waarde, gisteren toen het wat warmer was, ging de meter 1 digit omhoog.
Dat was ook op de grafiek van de stroommeter te zien.
Verder rammelt de spanning binnen ongeveer 1PPM heen en weer, en dan bedoel ik de ruis van het open printje hier op tafel,
gestreeld door hier en daar een windvlaag. :+

Ondertussen denk ik na over of ik de rest van het printje ook nog wat isolatie geef.
De onderzijde van de Refprint komt op een paar mm afstand van de ovenwand gemonteerd, op het ogenblik denk ik,
dat ik het niet ga isoleren omdat er bij de uiteindelijke montage weinig of heel traag lucht zal stromen aan de onderzijde.

Misschien wel aan de bovenzijde van de print, dit omdat daar in verhouding wat grotere open ruimtes zijn.
Dit zijn natuurlijk de puntjes op de ik waar ik mee bezig ben wat de temperatuur huishouding betreft in de oven.

Voor mij het moeilijkste is de 10V uitgangbuffer, die had ik al doorgerekend in LT Spice een jaar geleden.
Dit trapje schaalt de bijna 7,2V naar 10V en er wordt wat low pass filtering toegepast.
Verder ook nog wat beveiliging, zodat de uitgang wat stommiteiten van de gebruiker aankan zonder stuk te gaan.

Wat ook een puntje is, is dit, de oven komt ergens tussen 40 en 43C° de LT1000a zal ergens rond de 75C° opgestookt worden, dit afhankelijk van de gekozen waarde van de 1K en 13K temperatuur weerstanden, mijn 13K is trouwens een 13K3 dus de temperatuur is een beetje hoger.
Dan krijgen we ook nog het energie verbruik van de elektronica in de oven dat is de oven elektronica en de elektronica die de 10V schaalt.
Dat zijn dus meerdere energie bronnen in de oven, door het een en ander goed te kiezen blijft het energie verbruik in de oven redelijk constant.
Als je dat dus goed kiest, heb je zo min mogelijk "tocht" in je oven.

Het versterkertrapje dat de 7,2V omhoog schaalt naar 10V wordt in tweeën gesplitst,
de transistor die de uitgang energie levert en de beveiliging weerstanden worden buiten de oven geplaatst, zodat deze de oven temperatuur niet kunnen verstoren.

Perspectief
De drift die ik hier aangeef van de metingen zijn van meerdere variabelen afhankelijk, hier een klein lijstje.

1e
De drift van de DMM6500 die een maand of twee hier op de bank staat, dit is nummer-2 die ik hier gebruik.
Deze meter heeft ook al aardig wat uurtjes achter de rug, dit omdat hij al een flinke tijd de nieuwe ADR1399 heeft staan loggen.
Hierdoor heb ik vertrouwen gekregen in zijn stabiliteit op het 10V DC bereik van deze meter.

2e
Variatie van de 12V voeding die komt uit de Rigol 832, dit is verder geen probleem, deze is zeer stabiel.
Verder blijft bij een variatie van 12V naar zeg 13V voeding op de LTZ1000a de deviatie binnen 1PPM dus de voeding kunnen we uitsluiten.

3e
Isolatie van de LTZ1000a op het printje, deze is met het blauwe schuim goed te noemen, ik kan bij normale kamer temperatuur bijna niet voelen dat de LTZ1000a aan staat.

4e
De instel weerstanden op het printje, deze zijn van verschillende series van Vishay met dus ook verschillende tempco's.
Zo open op de print op mijn werkbank zijn deze voor mij de gene die de grootste bijdrage leveren aan de temperatuurdrift en de 1/F ruis die ik op het ogenblik waarneem.

5e
De DMM6500 heeft ook ruis in het gebied waar ik nu in meet, een mijn 3458A is daar veel beter,
maar zoals ik al eerder aangaf, heeft het nu niet zoveel zin daar uitgebreide metingen aan te doen als het printje nog niet ingebouwd is.

6e
Niet vergeten! HF instraling, behalve storende SMPS voedingen zijn er ook vaak 5 tot 7 mobiele telefoons in een bubbul van een meter of acht aanwezig...

Het is niet voor niets dat Fluke veel ferriet in zijn referenties aanbrengt?

Genoeg voor nu, nu weer werken.

Groet,
Bram

Existence, well, what does it matter? I exist on the best terms I can... Heart and soul, one will burn
Henry S.

Moderator

Ik zoek me rot naar die 200R... ;)

Ik ga bij Chinese printen er standaard van uit dat ze fouten bevatten.

73's de PA2HS - ik ben een radiohead, De 2019 CO labvoeding.
blackdog

Honourable Member

Hi Henry, :-)

Voorde gene die het nog niet begrepen hebben.
De 200 en de 300Ω weerstanden parallel geeft precies 120Ω dat is de waarde die in het LT schema staat.
Mijn weerstand is trouwens 100Ω op die plek, dat geeft een wat hogere Zener stroom en daardoor ook wat minder ruis.
Dit mij geadviseerd door iemand die veel ervaring heeft met deze referenties.

Groet,
Bram

Existence, well, what does it matter? I exist on the best terms I can... Heart and soul, one will burn

Het lijkt mij dat het 'strak' inpakken van de referentie in isolatie eerder averechts werkt:
Door het kleine luchtvolume heb je eerder kans op 'pendelen'. (ik denk dat het in een oven eerder nadelen als voordelen geeft)

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - hard-, firm-, en software ontwikkeling: www.arcovox.com
blackdog

Honourable Member

Hi Arco,

Dat "pendelen" zoals je het noemt kan zeker een probleem zijn.
Ik ben daar niet bang voor dat dit in dit oventje het geval zal zijn.
De thermische massa van de LTZ1000a is klein en zijn regelcircuits redelijk snel, dit ten opzichte van de grote thermische massa van het oventje dat ik aan het bouwen ben.

Wat ik al aangaf, ik kan amper voelen dat er energie weg lekt door het Polystyreen aan de bovenzijde, bij de onderzijde voel ik het net iets meer.
De meeste energie zal denk ik weglekken door de print met zijn koperbanen.
Jammer genoeg heb ik geen thermische camera om er een goed beeld van te krijgen, mijn broer heeft er één, maar dat is een oud model met een lage resolutie en daar heb ik dan weinig aan.

Wat mij betreft is wat het oventje betreft samen met de LTZ1000a print niet veel echt zeker,
het is voor mij een ontdekkingsreis waarbij ik toepas wat ik in de jaren geleerd heb betreffende oventjes en spannings referenties.

Groet,
Bram

Existence, well, what does it matter? I exist on the best terms I can... Heart and soul, one will burn
Henry S.

Moderator

Op 22 september 2022 14:35:00 schreef blackdog:
Hi Henry, :-)

Voorde gene die het nog niet begrepen hebben.
De 200 en de 300Ω weerstanden parallel geeft precies 120Ω dat is de waarde die in het LT schema staat.

Ohja, ik was even vergeten dat ze in China vaak de 1-2-5 reeksen gebruiken ipv de E-reeksen.

73's de PA2HS - ik ben een radiohead, De 2019 CO labvoeding.

Op 22 september 2022 13:05:54 schreef blackdog:
...
Wat ook een puntje is, is dit, de oven komt ergens tussen 40 en 43C° de LT1000a zal ergens rond de 75C° opgestookt worden

Is er een reden om voor deze twee temperaturen te kiezen? Gevoelsmatig zou ik zeggen, kies de oventemperatuur hoger. Dan hoeft de LTZ1000a zelf minder te verstoken. Het voordeel is dat rond de LTZ1000a minder tocht is en de LTZ1000a zelf heeft overal een meer gelijke temperatuur.

blackdog

Honourable Member

Hi ohm pi,

Ik ga uit wat er over geschreven is, dat je een redelijk grote afstand moet bewaren tussen de LTZ1000a en de omgevings temperatuur.
Als de afstand te klein wordt tussen de temperaturen dan regelt de de electronica samen met de sensing transistor in de LTZ1000a niet optimaal meer.

Ik kies dus voor een iets hogere temperatuur voor de LTZ1000a met mijn 13K3 i.p.v. 13K weerstand en maak de omgevings temperatuur vast tussen grofweg 38 en 43C°
waarbij mijn voorkeur rond de 42C° dit om de oven die ik bouw ook stabiel genoeg te houden bij zomer temperaturen.

Ik ga zien hoe het uit gaat pakken, dit is mijn eerste LTZ1000a referentie die ik bouw, ik heb nog een reserve IC liggen. ;)

Groet,
Bram

Existence, well, what does it matter? I exist on the best terms I can... Heart and soul, one will burn
blackdog

Honourable Member

Hi,

Ik wil weer wat laten zien van dit project betreffende de metingen aan de uitgang van het referentie printje.
De tweede stap die ik wou doen na het inpakken van de LTZ1000a is wat isolatie om het printje aanbrengen om te zien of het ruis niveau nog wat lager wordt.

Hier is het referentie printje ingepakt met wat schuim waar Analog Devices zijn onderdelen in levert, het isoleerd goed en het is hergebruik van materiaal. :-)
Ik had eerst getest om het met wat plakband vast te zetten, dat was geen succes en PA tape laat meestal rommel na.
Dus ouderwets een tweetal touwtjes gebuikt Tada!
Het is natuurlijk niet een luchtdichte afsluiting ondanks dat de zijkanten redelijk dicht zitten, maar het is goed genoeg voro deze test.
De print ervaart nu niet meer de normale tocht over het werkblad, zoals zichtbaar blijft de output gelijk.
Ik heb mijn best gedaan de op dat moment nog lopende meting niet te verstoren, tot bij het rechtse touwtje ging het goed, beetje verschuiven en toen zij de meter ERROR!
Dat kwam omdat ik te veel aan de draden trok die met wattetipjes vast gezet zijn en die melding treed op als het gebruikte filter over zijn nek gaat bij grote variaties van de gemeten spanning.
Dat hersteld zich vanzelf, alleen is je grafiek dan een beetje gesloopt.
https://www.bramcam.nl/NA/LTZ1000A-Oven/LTZ1000A-Oven-43.png

.
Dit is de meting van de stroom die de LTZ1000a print opneemt, in het oranje kader is zichtbaar dat de opgenomen stroom minder is geworden door de isolatie.
Als je goed kijkt dan kan je ook zien dat na de isolatie de ruis op de stroommeting minder is geworden, er is namelijk geen tocht meer.
https://www.bramcam.nl/NA/LTZ1000A-Oven/LTZ1000A-Oven-47.png

.
Ik ben nieuwe metingen gestart om jullie en mijzelf het verschil te laten zien tussen een andere referentie Zener en dat is de ADR1399 en de LTZ1000a.
Beide Zeners zijn ingepakt tegen de tocht en staan al lang genoeg aan.
Als eerste de nieuwe ADR1399 van Analog Devices, dit is het "Evaluation Board" dat ik begin dit jaar heb aangeschaft.
https://www.bramcam.nl/NA/LTZ1000A-Oven/LTZ1000A-Oven-50.png

.
En dit is de LTZ1000a print.
Beide meters staan op de zelfde manier ingsteld en dat is 10PLC en de filtering is "10 samples moving"
Ook zijn beide meters "genuld" nadat z stabiel waren na het aansluiten en het vele wapperen van mijn handen rond de meetinstrumenten.
Door het nullen is de schaal nu in uV en zijn de twee meters beter te vergelijken.

Let op, de tijdschaal is iets anders, die tijdschaal instellingen heb ik nog niet helemaal onder de knie, sorry hiervoor, dat maakt het vergelijken wat lastiger.
https://www.bramcam.nl/NA/LTZ1000A-Oven/LTZ1000A-Oven-51.png

.
Ik moet jullie er bij deze metingen nogmaals op wijzen dat een aardig deel van de hier weergegeven ruis van de DMM6500 zelf is.
Wat ik wel laten zien is dat het karakter van de ruis verschillend is tussen deze Referentie Zeners, waarbij dan ook weer moet worden meegenomen dat de twee DMM6500 zeker niet gelijk zijn.
Beide hebben hun eigen ruisgedrag en de 3458a metingene gaan later uitsluiting geven, in de DMM6500 wordt gebruik gemaakt van de LM399 als Referentie diode.

Er gaat zo weer en nieuwe meting lopen met nog wat meer filtering, dit omdat de ruis van de twee Referenties erg dicht bij elkaar liggen, ik kijk hiermee of ik nog wat meer uit de DMM6500 kan persen.
Ik zit dus eigenlijk in de ruisvloer van mijn meetinstrumnten te meten...
Daar is niets mis mee, hiermee leer ik wat de mogelijkgheden/grenzen zijn van deze meters. :-)

Dit is het weer voor vandaag.

Groet,
Bram

Existence, well, what does it matter? I exist on the best terms I can... Heart and soul, one will burn

Op 23 september 2022 21:18:43 schreef blackdog:
.
Dit is de meting van de stroom die de LTZ1000a print opneemt, in het oranje kader is zichtbaar dat de opgenomen stroom minder is geworden door de isolatie.
Als je goed kijkt dan kan je ook zien dat na de isolatie de ruis op de stroommeting minder is geworden, er is namelijk geen tocht meer.

Het lijkt net alsof ik in de stroomopname het pendelen van de verwarming waar Arco het over had zie.
Als ik naar je laatste plaatje kijk, dan ziet het er naar uit dat aan de LTZ1000a niks te verbeteren valt.

Ik heb eerst geprobeerd het printje iets korter te vijlen, en dit zijn de drie vijlen die ik heb geprobeerd, allemaal bagger.
Mijn ijzerzaag ging zonder problemen door de glasvezel print, maar de meeste vijlen die ik heb zijn gewoon slecht, iemand tips voor een goed merk vijlen?

Bahco zou goed moeten zijn echter is de strucktuur van de vijl redelijk fijn. Als je er veel in 1 keer vanaf wilt halen heb je een stuk grovere vijl nodig.
Of een vijl goed is test ik op een stukje ijzer. Als de vijl in het ijzer hapt dan is die harder dan het ijzer. Glijd deze er gewoon er overheen dan is die even hard of zachter en wat mijn betreft waardeloos ;). Ik zeg bewust ijzer of zacht staal, want geharde metalen zijn net zo hard of harden dan een vijl, omdat een vijl van gehard staal zou moeten zijn. Dus om te testen of je vijl van gehard staal is gemaakt dan moet hij happen in zachtere materialen zoals ijzer.
Of als je met een ijzerzaag in je vijl kan zagen dan is je zaag dus harder als je vijl.