Dual LM399AH Referentie op XDEV Board

blackdog

Honourable Member

Hi,

Ik heb op het ogenblik een aantal projecten lopen en in dit topic ga ik een dual LM399AH 10V referentie bespreken.
Bijna twee jaar heb ik een doosje aan gehad met daar 12 stuks LT LM399AH die vrijwel 365 dagen per jaar heeft aangestaan.

Ik wist dat op EEVBlog meerdere topic waren, ondermeer van XDEV en dat hij de Gerber files beschikbaar had.
En er was een optie om het door het Amerikaanse bedrijf OSH Park te laten regelen, ieder ontwerp krijg je dan drie printjes van, in ieder geval het ontwerp dat ik besteld heb.
De printen zijn perfect afgewerkt, maar het ontwerp is alles behalve perfect.
Ik was echt verbaasd Illya van die beginners fouten maakte op deze print, hou me ten goede, ik wist toen ik de printen aanschafte dat het niet een "af" ontwerp was, dit was duidelijk aangegeven!

Maar ik heb het er over dat de onderdelen bijna niet te monteren zijn, de trough hole weerstanden krijg je maar net in het gaatje dat er voor bedoel is.
Het is allemaal veel te veel op elkaar gepropt, montage gaatjes, daar doet Illya niet aan, ook voor zijn LTZ1000 is dit zo, ik vind dit heel erg vreemd.

Op zijn LTZ1000 print zet hij een voetprint voor SMA connectoren en hij maakt een heel mooi CNC doosje met BNC connectoren, schiet mij maar lek...
Doet me een beetje aan GertJan zijn GPS kastje denken *grin*

Ok, dit is de link naar de pagina van XDEV, daar zijn het LTZ1000 en de LM399 printen te zien en een hoop informatie.
Verder wat info over de LM399

XDEV pagina met het artikel.
https://xdevs.com/article/kx-ref/

Dit is de link naar de PDF van de LM399.
https://www.bramcam.nl/NA/Dual-LM399AH/LM399.pdf

Bob Pease die meneer Pickering een notitie stuurt over een bepaalde afwijking bij het meten van LM399 referentie, het komt er op neer dat hij de meetapparatuur moet controleren. :-)
https://www.bramcam.nl/NA/Dual-LM399AH/Bob-Peases-note-on-LM399.doc

Laten we beginnen met het schema van de LM399 print die ik min of meer aan hou.
https://www.bramcam.nl/NA/Dual-LM399AH/Dual-LM399AH-00.png

.
Dit is een grote BimBox met 12x een LM399AH van LT.
Linksboven is een 8-pin referentie IC te zien samen met een TO39 transistor, deze transistor zorgt er voor dat de REF102 van Burr Brown makkelijk de 12 Zeners kan voeden
en de zeners dus van een constante stroom kan voorzien.
Iedere massaaansluiting en de Zenerspanning gaan naar een schakeldek van de 30 standen schakelaar, dit om er voor te zorgen dat ik zo min mogelijk foutjes krijg door de print bedrading.
Hou er rekening mee dat 1PPM ongeveer 7uV is!
Ik kan jullie vertellen, bouw het niet zoals ik het heb gedaan, ondanks de zorgvuldigheid zijn er te grote verschillen, dat is zowel in de schakelaar als ook door de IC voetjes die ik gebruikt heb,
deze zijn zeker wel van een goed type maar ik weet nu vrijwel zeker dat extra drift door het voetje komt en ik heb zo mijn bedenkingen over de KeySight 3446x multimeters waar de LM339 ook in ene voetje zit.
Uiteindelijk heb ik de laatste meting gedaan door de meetpennen op de kruising van de Referentie aansluitingen en het IC voetje en door er dan ligt op te drukken.
Deze manier van meten gaf een repeteerbare meting van de Referenties, de schakelaar gebruiken was een teleurstelling.

Er missen twee LM399AH uit de print, die komen we zo weer tegen.
https://www.bramcam.nl/NA/Dual-LM399AH/Dual-LM399AH-01.png

.
In het rode kader zijn van Referentie No5 de Zener aansluitingen te zien, daar heb ik dus de meetpennen op gezet.
(ja ik weet dat de meetpennen een thermisch effect hebben, maar het was het beste punt)
https://www.bramcam.nl/NA/Dual-LM399AH/Dual-LM399AH-02.png

.
Dit is een maagdelijk printje van de drie stuks, deze hou ik zo tijdens het experimenteren, dat is makkelijker meten en ik heb al heel wat uitgepiept.
Het is een vier lagen print en je kan op veel plekjes er niet doorheen kijken.
https://www.bramcam.nl/NA/Dual-LM399AH/Dual-LM399AH-03.png

.
Dit is de onderzijde, daar komt maar één component gemonteerd en dat is een SMD elco.
Het massavlak dat je in het midden kan zien rond de LM399AH voetjes is voor de Analoge temperatuur sensor,
ook dat is weer een vreemde keuze geweest, waarom niet een Temp-36 of 37...
https://www.bramcam.nl/NA/Dual-LM399AH/Dual-LM399AH-04.png

.
Hier de drie printjes gemoedelijk op de werkbank, die rechtsonder is bijna klaar en vandaag nog wat precisie weerstanden besteld om rond de 10V uit te komen.
https://www.bramcam.nl/NA/Dual-LM399AH/Dual-LM399AH-05.png

.
De foto's die nu komen zijn onder wat vreemde hoeken gemaakt, dit is om reflectie en schaduwen te voorkomen.
Hier is te zien dat ik een pincet gebruik onder de precisie weerstanden om de weerstanden tijdens het koelen te solderen en om niet te dichtbij de weerstand te komen met de soldeerbout.
https://www.bramcam.nl/NA/Dual-LM399AH/Dual-LM399AH-06.png

.
Hier zijn de op hoogte plaatste weerstanden beter te zien, en er is te zien, dat de pincet niet helemaal vlak lag, jammer dan bij de tweede print zal ik er meer op letten.
https://www.bramcam.nl/NA/Dual-LM399AH/Dual-LM399AH-07.png

.
Weer een stapje verder, ik heb een OPA189 precisie opamp gebruikt, dit omdat ik de LTC20257 niet had, er komt een sample deze kant op, die kan ik dan plaatsen op de tweede print.
Kijk ook eens naar de temperatuur sensor, was een beetje een hel om die netjes te plaatsen, het is gelukt met wat de-soldeerband en dan heel voorzichtig met mijn dunste soldeer en kleine soldeerpunt zo min mogelijk soldeer toe te voegen, drie keer was scheepsrecht! :+
https://www.bramcam.nl/NA/Dual-LM399AH/Dual-LM399AH-08.png

.
Natuurlijk de onderzijde, gepoetst om het hars te verwijderen.
https://www.bramcam.nl/NA/Dual-LM399AH/Dual-LM399AH-09.png

.
Dat geld ook voor de bovenzijde, maak ik ook regelmatig schoon, zodat ik niet op het laatst hars op hars hoef te verwijderen.
Het hars vloeit veel meer uit dan de micro soldeer eilandjes die gebruikt zijn, waarom Illya, waarom?
https://www.bramcam.nl/NA/Dual-LM399AH/Dual-LM399AH-10.png

.
Bij de vorige foto was het al te zien, nu zij er twee geselecteerde LM399AH Referenties gemonteerd.
Er zijn nog posities voor meer weerstanden, die komen als ik mazzel heb morgen binnen en stellen de gain in voor de opamp in, dit om met dit setje Referenties zo goed mogelijk bij 10.000000V uit te komen.
Sorry als ik de gene tegen het hoofd stoot met de door mij geprobeerde te behalen nauwkeurigheid, ik weet het "Live Sucks" :+

Dit is een plaatje van XDEV hoe de componenten geplaatst moeten worden op de print.
https://www.bramcam.nl/NA/Dual-LM399AH/Dual-LM399AH-11.png

.
En als laatste één van XDEV eigen experimenteer printjes met de MAB399, dat is de Oostblok versie van de LM399.
De trimpot links boven heeft wat de aansluitingen betreft niets... ik bedoel je kan de potmeter vast solderen maar hij zit volgens mij nergens aan vast.
Waarom dan niet nog drie gaatjes zodat je de experimenteer draadjes netjes kan vastzetten, ik zal wel een zeur zijn.
https://www.bramcam.nl/NA/Dual-LM399AH/Dual-LM399AH-12.png

Klaar voor vandaag, SHOOT zeg ik dan.

Groet,
Bram

PS
Ik vergeet nog een plaatje, redelijk belangrijk betreffende de stabiliteit
Je zal altijd afwegingne moeten maken hoe hoog je de LM399AH op de print plaatst, hoe hoger des te minder er energie naar de print vloeit.
Maar hoog op zijn pootjes is hij ook gevoeliger voor tocht, en ja dat is belangrijk, er is voldoende over te vinden op het web.
Ik heb voor iedere LM399AH een stukje krimpkous afgeknipt dat heel ruim om de pootjes zit, de afstand van het stukje kous naar de draden is even groot als tuissne de draden.
Het stukje kous is met 10 secondelijm aan het plastic huisje vasdtgezet maar zit niet klem.
Dit is voor mij een experiment we gaan kijken of de krimpkous zijn form behoud, onder werking kan je net voelen dat het plastic een beetje warm wordt, dus ik heb goede hoop.
Werkt het niet, dan misschien met een stukje van een papieren rietje...
https://www.bramcam.nl/NA/Dual-LM399AH/Dual-LM399AH-13.png

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

Golden Member

Ha Blackdog,

Leuk dat je nu ook met je LM399's aan de slag gaat.

Wat me eigenlijk een beetje verbaast is dat je (net als met de LTZ1000) andermans ontwerp gaat reproduceren.

Het lijkt me juist leuk om al je verworven inzichten, kennis en ervaring te gebruiken voor een eigen ontwerp. Kijken of je de tekortkomingen van anderen kunt omzeilen of verbeteren. En zodat jouw referentie is zoals jij denkt dat een referentie zou moeten zijn.

Of gebruik je een bestaand ontwerp zodat je jouw meetresultaten daarmee kunt vergelijken?

Groet! Gertjan.

blackdog

Honourable Member

Hi GertJan (ben je niet vergeten :-) )

Het klopt wat je zegt, ik doe ervaring op met deze printjes, nogmaals alleen de LM399AH printen zijn veel te duur als je alles bij elkaar optelt dus zeker niet gaan bestellen als je intresse hebt in een LM399 referentie.
Misschien wel als je de Gerbers naar een andere printerboer stuurd.
Wist ik dus van te voren, twee jaar geen beursen, dus ik had wat budget voor de LTZ1000A en de LM399AH en de ADR1399 projectjes.
Het gebruik maken van deze printen levert dus inzichten op en helpt bij mijn eigen ontwikkeling.

Ik ga ook een ADR1399 op een stuk groene China print zetten, ik denk als ik dat goed doe met gebruik making van de opgebouwde ervaring, dat dit nog steeds heel goed kan worden op een één Euro printje
Als je kijkt naar de Referentie print van de eerste LTZ1000 referenties in de HP 3458A dan vraag je jezelf toch wel af,
of al die kunstzinnige printen met hun sleuven wel nodig zijn...
Het zal zeker een beetje helpen met het thermisch gedrag van de LTZ1000, maar het is één deel van de vele aandachtspunten van deze precisie schakeling.

Nog even dit
Ik klink misschien een beetje negatief over Illya van XDEV, maar dat is niet de bedoeling in het algemeen.
Ben juist positief over hem, hij deelt zeer veel info over meetinstrumenten en calibiratie hier van.

Bestelling
Laters meer vandaag, Farnell was weer eens ouderwets snel met de levering, gisteren rond 17:30 weerstanden besteld en vanmorgen rond 10:30 binnen, toppy!

Groet,
Bram

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

Is het ontbreken van het masker op het middelste gedeelte van de print nog met een doel, of zuiver 'omdat het leuk staat'? (vroeg ik me af...)

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

Honourable Member

Hi Arco, :-)

Ik heb werkelijk geen idee daarover, net als meerdere afwegingen die zijn gedaan bij dit printontwerp.
Ik heb de print met een loep bestudeerd en hij is werkelijk perfect, ik heb het dan over het koper.
De fijne structuren zijn echt scherp.

Er zijn meerdere vlakken op de print waarvan ik denk waarom? het kan natuurlijk zo zijn dat ik het niet begrijp.
Het is geen afgewerkt project van Illya, dit zoals ik al aangaf, maar goed genoeg voor mij om mee te experimenteren.

Groet,
Bram

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

Bram,
Dat ziet er mooi uit.
Ik had wel verwacht dat er wat diodes zouden toegevoegd zijn ter beveiliging. ;)

blackdog

Honourable Member

Hi,

René
Tja, ik had ook wat meer verwacht, opamp uitgang met een serie weerstand, wat ruisfiltering enz. maar ik moet het nu doen met dit printje.
Een aantal zaken kan worden opgelost met de elektronica die nog achter dit printje komt, uitleg komt later.

Dit kwam in ene ander topic al naar voren, hier twee weerstanden voor dit project, deze kwamen in de middag,
in de ochtend was de rest van de bestelling van de dag er voor al afgeleverd, ja deze weerstanden kosten geen 0,15€ maar denk aan 2,5€, maar dan nog kan de auto van UPS daar niet voor rijden om alleen deze twee weerstanden af te leveren!
Natuurlijk weet ik dat je het een en ander moet uitmiddelen, maar ik blijf het vreemd vinden.
https://www.bramcam.nl/NA/Dual-LM399AH/Dual-LM399AH-16.png

.
Bij de volgende serie foto's laat ik zien dat ik wat aanpassingen heb gedaan betreffende de weerstanden die de twee Zeners van het Zenerstroom voorzien.
De manier op de print had niet mijn voorkeur, dus hier is te zien hoe ik het gedaan heb.
Met wat Kynar draad heb ik verbindingen gemaakt op de punten waar de Zener aansluitingen beschikbaar zijn op de print.

Voor de gene die niet weten wat voor draad dat is hieronder een linkje naar een pdf file met data over dit draad.
https://www.bramcam.nl/NA/Dual-LM399AH/Kynar_Info.pdf

Dit is de eerste verbinding met de groene draad, als ik het goed heb is de dikte van mijn draad 30AWG.
Het is echt een precisie werkje om dit netjes te doen, hier is de verbinding te zien aan een van de twee weerstanden die de twee LM399AH Zener spanning samen brengen.
https://www.bramcam.nl/NA/Dual-LM399AH/Dual-LM399AH-17.png

.
Dit is het draadje aan de tweede Zener en deze is reeds gesoldeerd, de groene was dat nog niet.
Dit netjes solderen is niet makkelijk, maar ik had hulp van mijn nieuwe soldeer punt voor het JBC soldeerstation.
Het is de C245-030 punt, zie het maar als stopnaald, het puntje is 0,3mm, met ene iets hogere temperatuur dan ik normaal gebruik ging dit klusje goed.
https://www.bramcam.nl/NA/Dual-LM399AH/Dual-LM399AH-18.png

.
Beide draadjes zijn aangebracht en ik heb de later nog een keer verhit om de positie beter te maken voor de volgende stap.
https://www.bramcam.nl/NA/Dual-LM399AH/Dual-LM399AH-19.png

.
Hier zijn de draadjes netjes gedrapeerd en aangesloten op de "Zener Pull Up" weerstanden, deze weerstanden laten een stroom lopen van ongeveer 1,1mA.
Deze stroom is iets hoger dan de veel gebruikte 1mA, 0,5mA tot 10mA is toegestaan, met houd vaak 1mA aan om de stromen door de externe bedrading zo laag mogelijk te houden.
Dit om de spanningsval en temperatuurgevoeligheid minimaal te houden, de 2K74 die hier is toegepast, is wat ik voor handen had die ook in de print paste.
Let ook op de kleine stukjes Teflon kous ter isolatie en de lege positie voor een extra weerstand,
deze staat in serie met de 2K74 weerstanden naar de opamp uitgang en daar zit nu een draadbrugje in.
https://www.bramcam.nl/NA/Dual-LM399AH/Dual-LM399AH-20.png

.
Recht bovenaan is nu het draadbrugje te zien, maar deze foto laat ik vooral zien on de 6,8uF condensator.
Dat was echt een zoekplaatje hoe ik op een technisch nette manier de Zener ruis een beetje de kop in kon drukken en
daarmee ook nog een eigenschap van de chopper of Auto Zero opamp kon beperken.
Dit soort opamps dumpen energie van het correctie circuit in deze opamps naar de ingangen toe, het gaat om Pico Coulomb,
maar hier gaat het natuurlijk wel om en precisie schakeling.
Voor de +ingang van de opamp was het voor de lading injectie eigenlijk al geregeld door de lage aanstuur impedantie door de 25Ω impedantie die de +ingang zit van de twee 50Ω mix weerstanden.
Voor de - ingang van de opamp moet ik nog een oplossing zoeken op de print, deze -ingang heeft een veel hogere node impedantie van wat minder dan 10K.
https://www.bramcam.nl/NA/Dual-LM399AH/Dual-LM399AH-21.png

.
Hier is de onderzijde te zien, de twee SMA aansluitingen heb ik ana de hete zijde doorverbonden, zodat ik de positie van R6 kon gebruiken voor de rode ontkoppel condensator voor het low pass filter om de hogere Zener ruis wat te dempen, die ligt nu nog op ongeveer 10KHz door de lage waarde van de 50Ω mix weerstanden.
Dat wordt nog een verbeterpuntje, maar eerst testen of het printje een beetje gaat werken.
https://www.bramcam.nl/NA/Dual-LM399AH/Dual-LM399AH-22.png

.
Als het printje goed opstart en stabiel werkt ga ik wat Conformal Coating gebruiken om de draadjes en weerstanden een beetje vast te zetten.
Ook komt er wat blauw schuim aan de onderzijde van de print en misschien ook een klein blauw schuim bakje aan de bovenzijde over de twee stuks LM399AH.

En dan als laatste dit, vers van de pers!
Er kwamen wat samples binnen van Analog, een LTZ2057HV opamp maar let vooral op het IC aan de linker zijde, dat is een ADR1399 in een CER behuizing!
Deze zou beter moeten zijn dan de LM399AH van LT en de "normale" ADR1399, we gaan zien of ik dit "experimenteel" met twee cijfers achter de komma meetinstrumenten kan gaan bepalen. :+
https://www.bramcam.nl/NA/Dual-LM399AH/Dual-LM399AH-15.png

Groet,
Bram

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

Golden Member

Ha Blackdog,

Leuk zo'n ADR1399 :-).

Op EEVblog verschijnen de eerste metingen van die ADR1399.
Hier van Shodan, en hier en hier van Andreas. Ze zien meer popcorn en 1/f ruis dan ze verwacht hadden.
Hier heeft Shodan het zelfs over "atomic popcorn" . Maar dat zal wel exemplarisch zijn....

Benieuwd naar jouw bevindingen!
Vooral leuk omdat je nu rechtstreeks met je LM399 enLTZ1000 kunt vergelijken.

groet!, Gertjan.

Bij de volgende serie foto's laat ik zien dat ik wat aanpassingen heb gedaan betreffende de weerstanden die de twee Zeners van het Zenerstroom voorzien.
De manier op de print had niet mijn voorkeur, dus hier is te zien hoe ik het gedaan heb.

Waarom had het niet je voorkeur?

blackdog

Honourable Member

Hi,

Gertjan
Ik ga kijken hoe ver ik kom, dit zijn tijd intensieve metingen en ik ga niet mijn 3458A wekenlang aan laten staan met het huidige energie plaatje.

De topics op EEVBlog ken ik, ik zie te weinig info van de testomstandigheden.
Die enorme "atomic popcorn" kan ook uit de meetomgeving komen, weet ik alles van. :+

Over de multimeters die ik voor de eerste testen gebruik
De DMM6500 van Keithley zijn ook energie vreters, maar er zit wel een verschil tussen de twee typen die ik heb, één van de twee is 33VA en de andere is 20VA.
De nieuwste die 20VA is, heeft waarschijnlijk de aangepaste trafo, dit omdat er problemen waren met mechanisch brom bij deze meters.
In iedere DMM6500 zitten trouwens twee transformatoren, deze zijn bij elkaar gemonteerd.

De metingen die ik nu doe is met een ander instelling dan bij de eerst metingen, nu is het 1-PLC met een 100x lopend filter zoals voorgesteld door Keithley in de handleiding.
Nog even terug komend op de popcorn noise, dat kunnen ook allerlei schakelpulsen zijn uit je meetomgeving, opgepikt door de DMM, de bekabeling van en naar je D.U.T. en b.v.
bij het meten aan deze Referenties door de schakeling zelf en het voedingsdeel van de schakeling.
Als ik die popcorn noise niet wil zien tijdens het meten (de struisvogel mode), dan pak ik er een DMM bij die maar twee digits achter de komma heeft. *grin*

benleentje
Kijk dat is een goede vraag, dat zou ik wat beter kunnen uitleggen als ik het schema dat ik aan hou, klaar zou hebben, maar ik hb al twee dagen ene tering koppijn en dan gaat het tekenen niet echt lekker, verder heb ik ook zeker 50% meer fouten bij het typen, YES! live sucks. ;-)

Maar om terug te komen op je vraag, Illya, de maker van het schema en de print, had gekozen voor een soort combinatie van de twee weerstanden die de twee Zener spanningen bij elkaar brengt en de "Pull Up" weerstanden vanuit de uitgang van de opamp.
Technisch kan dit, alleen kwam ik dan niet meer uit met de weerstanden die ik beschikbaar had voor het opschalen van de ongeveer 7,1V van de Zeners naar de 10V.
De manier die gekozen was tilde de opgetelde Zener spanning op door de weerstanden die zorgen voor de Zener stroom.

DMM nauwkeurigheid
Het hoeft niet precies (let op, hier komen veel nullen achter de punt)10.0000000 <= jep een 3458A heeft een resolutie van 0,01PPM op het 10V bereik, maar dan wel 100 a 200PLC gebruiken, en nee dat betekend niet dat de 3458A absoluut zo nauwkeurig is.
Bij een standaard Cal. met Adjustment, garanderen ze in Duitsland bij Keysight niet beter dan 6 a 7 PPM, vaak is het echter veel beter, maar dat garanderen ze niet voor dat bedrag.
De meter sturen daar de UK bij KeySight waar ze het "beter" kunnen, kost echter erg veel geld, wat ik er niet in ga steken.

Door het vergelijken van diverse 6,5 Digit meters met elkaar, de 3458A en mijn 10V LAB referentie, heb ik een redelijk inzicht van wat het moet zijn als ik een 10V spanning meet.

Metingen
Je hebt echt je hoofd er bij nodig om nette metingen te kunnen doen die beter dan 10PPM zijn, aan een ander projectje werken in de zelfde meetomgeving is vragen om valse stoorpulsen
die je dus als popcorn noise zou kunnen interpreteren, beter is om je beste 6,5 digit multimeter parallel te zetten aan de 3458A om te zien of de stoorpulsen tegelijk optreden.
De popcorn noise kan je ook met de meeste grafische 6,5 digit multimeters goed detecteren dit omdat het vaak meer dan 1PPM is en de moderne meters in de grafische modus vaak één of meer digits hebben.
Deze extra digits is dus niet voor de nauwkeurigheid maar wel voor dit soort metingen heel handig.
Nogmaals, een schone meetomgeving is een must!

De ADR1399 ceramic
Ook voor de ceramic uitvoering heb ik nu een bestelling lopen en dan bedoel ik het Development Board met de ceramische chip er op.
Zal eind van de komende week komen hoop ik.
Het IC dat ik hier heb liggen ga ik op een stukje groene China print plakken :-) natuurlijk op een zo goed mogelijke manier.
Deze referentie is een beetje anders dan de "normale" LM399 of de ADR1399, hij heeft namelijk twee sens aansluitingen maar die schijnen nogal hongerig te zijn.
Dus de lengte en de dikte van de draden aan deze aansluitingen moet je in de gaten houden.
Mijn kennis over deze versie van de ADR1399 is nog minimaal en de datasheet en het Internet moet ik nog doorspitten voor extra info en begrip.

Zo, deze tekst even grondig door de spelcheker gehaald, kijk morgen wel of er echt kromme zinnen in zitten.

Groet,
Bram

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

Golden Member

Ha blackdog,

Die stijgende energie prijzen zijn juist een reden om wél je 3458A op te starten: nu kan het nog, straks is het nóg duurder :-).

Nog even terug komend op de popcorn noise, dat kunnen ook allerlei schakelpulsen zijn uit je meetomgeving, opgepikt door de DMM, de bekabeling van en naar je D.U.T. en b.v.

Inderdaad moet je bij dit soort metingen altijd uitkijken, en een storinkje heb je zo veroorzaakt. (Ook ik kan nauwleijks iets doen aan andere projectjes zolang die OCXO meting loopt, ik zie het meteen terug in m'n meetresultaat)

Maar Shodan en Andreas doen metingen aan meerdere referenties parallel. Als een popcornruis of zo dan bij één referentie optreedt, dan is het toch wel aannemelijk dat het echt uit die referentie komt....

Verder hebben ze inmiddels zoveel soortgelijke metingen gedaan dat je mag aannemen dat ze hun methode en opstelling wel geoptimaliseerd hebben.

Groet! Gertjan.

blackdog

Honourable Member

Hi Gertjan, ;)

Het testen zou voordeliger kunnen zijn in november en december door de energie korting die we dan krijgen.
Maar het kan ook zijn dat ik die korting gebruik voor een cal/adjustment van de 3458A...

Het doen van aannames van wat men op forums of youtube laat zien, ben ik voorzichtig.
Ik ben vrij precies en weet ook hoe ik af en toe in aannames trap, dus ik blijf extra opletten bij dit soort metingen, maar neem wel hun info mee in mijn afwegingen.

Ik had het al gelezen voor je de links liet zien, maar ik wou toch met de nieuwe ADR1399 versies teste, ondanks het door hun aangegeven popcorn probleem.

De Analog Devices print met de TO versie van deze ADR1388 referentie blijkt heel goed te zijn.

Het printje van XDEV wou ik eigenlijk bestukken met de ADR1399, dat bleek na wat onderzoek niet een goede optie, dit doordat deze versie wat compensatie nodig heeft en dat past niet op de print zonder dat het en knoeiboel wordt.

Groet,
Bram

Existence, well, what does it matter? I exist on the best terms I can... Heart and soul, one will burn
rob040

Golden Member

Hi Bram,

Leuk, een topic over de LM399. Ik heb er ook nog twee van liggen en voor een toekomstig project is het leerzaam om jouw masterclass verhaal te volgen.
In de eerste post schrijf je iets over Bob Pease en verwijst daar naar een document. Die link werkt niet, is dat te herstellen?

Groet, Rob.

blackdog

Honourable Member

Ha die Rob, :-)

Natuurlijk kan dat, het is ook net gebeurd.
Ik met mijn grote mond dat ik zo precies ben...
Laten we zeggen, "drie maal is scheeps recht" want het was net de derde keer dat ik met die regel in de eerste post bezig was. ;)

Verder lag mijn router vanochtend plat, daar ik mijn e-mail niet had gescheckt voor ik naar een klant ging,
kwam ik pas in de loop van de middag achter deze storing.
Was verder niets dringents, de auto reboot was blijven hangen, can happen...

Misschien lukt het me vandaag nog de print voor de eerste keer te booten, zoja dan laat ik weten of het wel of niet werkte.

Groet,
Bram

Existence, well, what does it matter? I exist on the best terms I can... Heart and soul, one will burn
rob040

Golden Member

Dank, Bram!
Ik verwachtte een heel epistel, maar toch leuk dat zo'n handgeschreven briefje bewaard is gebleven.

Ha blackdog,

Leuk draadje ik zal het eens lezen.
Ik ben nog even in het huis bezig dus weinig op CO aan het lezen, maar wel zo nu en dan aan het bouwen !
Mijn oog viel op een vraag van @Arco

Op 6 oktober 2022 12:47:43 schreef Arco:
Is het ontbreken van het masker op het middelste gedeelte van de print nog met een doel, of zuiver 'omdat het leuk staat'? (vroeg ik me af...)

Of het leuk staat geen idee maar dat is niet de reden ;)

Er zijn een aantal reden waarom je geen soldeermasker wil aanbrengen.
Voor mij is de belangrijkste reden de verliezen standaard FR4 materiaal is redelijk goed te gebruiken tot zeg 4 GHz maar met een soldeermasker lopen de verliezen al snel boven de 800 MHz ontoelaatbaar op.
Dus zeker voor hoogfrequent kan een soldeermasker funest zijn.

Een andere reden om het soldeermasker niet aan te brengen is... omdat het soldeermasker een vloeistof is, is het zeer moeilijk gecontroleerd aanbrengen wat gebeurt er tussen de baantjes ?
En hoe zit het met de reproduceerbaarheid daar waar de impedantie belangrijk is niet doen denk ook aan kruipstromen :o

Ik gebruik voor hoogfrequent zilver kan het zelf aanbrengen en is net zo goed als goud alleen veel goedkoper !
Maar goud gebruik ik net als op de print van @blackdog als je laagfrequent of DC gaat transporteren.

Een ander voordeel is dat je de printbaantjes kan controleren :)

Groet,
Henk.

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

Honourable Member

Hi Henk,

Goed je weer hier te zien, ik dacht gisteren nog zou Henk ziek zijn...

Wat het soldeer masker betreft rond de Referentie IC's, misschien is er ook nog een "warmte" component dat meespeelt.
Warmte rond de LM399 type IC's wat de pootjes betreft is wel een punt.

De meningen zijn aardig verdeeld hierover, in de eerste documentatie staat dat je het IC vlak op de print moet monteren.
Maar dan doet de print flink mee wat het thermische plan betreft.
Wel is het duidelijk zover ik gelezen en ervaren heb dat toch langs de pootjes niet goed voro de stabiliteit is van de referentie.

Langere pootjes geeft ook meer serie weerstand voor de Zener en daardoor ook meer foutsignaal door het temperatuurverschil tussen het IC huisje en de print waarop hij gesoldeerd zit.
Je zou eigenlijk een uitgebreid error budget moeten maken met goede data om te zien of de gekozen opbouw optimaal is.

Ik hou altijd dit in mijn achterhoofd als basis, zorg dat de temperatuur verschillen zo klein mogelijk zijn, dan doet de Hr Seeback zo min mogelijk mee. ;)

Dus ik plaats wat afscherming onder het printje waar de LM399AH gesoldeerd zijn en en ook een klein bakje Polystyreen om de twee LM399AH heen,
iets wat ik er overheen kan zetten of weglaten om te proberen of het helpt.

Een puntje wat er nog bij komt is deze, ik wou de print zelf op +15V zetten als voeding en de Heaters ook via een eigen 15V regelaar.
Daar ben ik vanaf gestapt, vanmiddag ben ik in de trafo bak gedoken om te zien wat ik beschikbaar had on de Zeners te voeden en de Heaters.
Ik heb uiteindelijk gekozen voor 25 tot 30V voor de Heaters was door National en LT vaak wordt geadviseerd en de Zener elektronica op +15V.
Beide geheel gescheiden opgebouwd en alleen gekoppeld op het "0" niveau op de print, dit moet volgens de datasheet anders blaas je deze Referenties op.
Daar heb ik zo'n 20 jaar geleden al eens ervaring mee gehad!

Dus ik maak eerst het voedingsdeel en sluit dan de print aan, dus jullie zullen nog even moeten wachten op de BOEM. :+

Groet,
Bram

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

Hallo blackdog,

Dank voor de aandacht, nee blijft opletten met de gewrichten maar gaat goed.
Ik ben voor een groot gedeelte van de tijd in het ( pak ) huis bezig !
Verder wat experimenten met de korte golf ontvanger, onderdelen is een probleem.

Ik zal van de week je draadje lezen, het soldeermasker zal niet zoveel invloed hebben op de warmte de verf / inkt die gebruikt wordt heeft een lage thermische weerstand.
Er zit wel verschil in de kleuren de printen fabrikant weet dit wel, maar het is zelf opletten welke kleur je kiest.
Wel is het zo zie mijn tweede opmerking dat de reproduceerbaarheid slecht is de dikte van aanbrengen !

Dat de meningen verdeeld zijn is denk ik logies, daar de opbouw ook verschilt.
Je kunt er voor kiezen om geen lucht stroming toe te staan, dus afschermen en laag monteren dit is altijd beter...
Maar als je voor een luchtstroming kiest dan stabiel dus geforceerd anders ben je aan het toeval overgelaten,
in control blijven ;)
Je kunt wel een thermische barrière inbouwen bij power transistoren veelal RF maak je dan gaatjes in de lippen ( tevens help dit om de inductie te verlagen ).
Dus het baantje met een hoge gevoeligheid op de tolerantie een slinger in leggen een soort S-bocht....
Ik gebruik isolatie van kingspan dit is in platen te koop niet al te groot is het beste wat er is, buiten keramiek dit is nog beter maar voor ons niet te verwerken.

Ik denk dat het in jou ontwerp ( net als bij mij ) niet om de absolute weerstand gaat binnen 5 % is prima, maar om de stabiliteit.
De absolute waarde kan je simpel weg regelen !

Je laatste opmerking is een ontwerp kwestie daar moet ik induiken je kan eventueel 50 % van de tijd de oven heather sturen zolang je maar binnen de stabiliteit van je controller blijft het afkoelen gaat niet zo snel.
Misschien 30 seconden aan / 30 seconden uit eens mee experimenteren kan geen kwaad !

Groet,
Henk.

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

Honourable Member

Hi,

Even een korte post tussendoor...
Ik had het al even gehad over de lading injectie diie er plaatst vind bij de ingangen vaan Auto Zero / Chopper opamps.

Analog Devices heeft een uitgebreid artikel nu op hun website hierover staan, voor als jullie hierin intresse hebben, klik dan op de link hieronder.

https://www.analog.com/en/analog-dialogue/articles/how-to-use-zero-dri…

Veel leesplezier,
Bram

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

Ha blackdog,

Even de tijd genomen om je draadje te lezen, jou schema heb ik al eerder gezien maar,
hoort daar dat printje bij :?

Wel een leuk printje beetje druk in eerste oogopslag maar er zal zeker over na gedacht zijn !
Ik heb voor een jaar of 20 geleden 2 x de LM399 van National Semiconductors ( ja die bestond toen nog ),
gekocht voor mijn PM2525 die nog steeds in bezit heb.
Maar wat ik er nog van weet heb ik geen verbetering kunnen constateren,
volgens mij was er iemand op CO die recent de zelfde sessie heeft uitgevoerd.

Nu was het printje wat ik ontworpen had lang niet zo complex maar de LM399 deed het prima,
en binnen specificatie allen de winst was matig tot nul !
Uiteraard is de referentie in een systeem niet alleen bepalend voor de nauwkeurigheid....

Wat is in mijn optiek het probleem met die referenties..... de absolute (initiële ) nauwkeurigheid !
De onnauwkeurigheid betekend dat je een voltmeter moet bezitten magnitudes beter dan,
de referentie anders kan je de referentie niet afregelen op de gewenste uitgangsspanning....

Verder snap ik in het algemeen het concept niet helemaal je gaat uit van een shunt regelaar ( zener diode ) die,
uiteindelijk een gelijkspanning levert.
Maar achter deze ( mooie ) gelijkspanning wordt een modulator geplaatst die,
er een wisselspanning van maakt om na wat processing doormiddel van een synchroon detector,
er weer een gelijkspanning van te maken :?

Dit kan maar mijn vraag was indertijd waarom dan niet van een wisselspanning uitgaan en deze gelijkrichten.
Dus dat is wat ik in mijn referentie doe wat zijn de eventuele voordelen,
je heb de beschikking over veel meer informatie.
Daar waar je bij een gelijkspanning alleen de amplitude kan meten / regelen kan je bij een wisselspanning,
de frequentie en fase informatie gebruiken.

Nu ga ik niet mijn concept presenteren daar gaat dit draadje niet over en er is een groot verschil tussen,
een referentie ergens inbouwen en een referentie systeem !
Maar als je een referentie spanningsbron wil maken is het de overweging waard.

Groet,
Henk.

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

Een nauwkeurige wisselspanning referentie is moeilijk te maken.

Het omvormen van een gelijkspanning naar wisselspanning in een chopper opamp is een methode om drift en offsets van de opamp te minimaliseren.

blackdog

Honourable Member

Hi Henk, :-)

Ik denk dat je het niet helemaal begropen hebt, dit printje is gewoon 2x een LM399AH om de ruis een beetje de kop in te drukken en een opamp die de Referentie spanning van ongeveer 7V omhoog brengt naar 10V.

Directe doel, ervarint op doen, spelen, leren en één goede 10V LAB referentie is te weinig, dus meerdere helpt wat meer zekerheid te kreeeren.

Mijn link naar het Analog Devices artikel houd verband met een eigenschap van Chopper en Auto Zero opamps, niet alles is zonneschijn bij deze types.

Ik had als aangegeven dat ik er rekening mee hou dat dit soort opamps zoals de OPA189 en de LTZ2027 lading in de ingangen van de opamp injecteerd.
Dus het beste is als de nodes aan de ingangen een lage impedantie hebben.

Bij de door mij gebruikte print gaat het dan alleen nog over de -ingang die ik nog moet regelen.
Een condensator over de feedback weerstanden zou meestal voldoende moeten zijn.
Ik wil dat netjes doen op de print, dus dat verlangt nog wat uitzoekwerk.

Rene Backers geeft al aan dat het lastig is om een wisselspanning referentie te maken, er liggen hier nog half afgemaakte ontwerpjes.
Maar daar gaat het in dit topic niet om. :-)

Nu weer verder een Server van een klant updaten, kan ik weer een plak kaas kopen... :+

Groet,
Bram

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

Ha heer rbeckers,

Daar heeft u een punt en ik kan wel zeggen dat ik daar alles van weet |:( 8)7
Maar uiteindelijk is het mij wel gelukt, ik denk dat er onderscheid gemaakt kan worden tussen de diverse toepassingen.
Als het de bedoeling is om een spanningsreferentie in een apparaat tegebruiken dan zal de nadruk liggen op klein en de prijs.
Wanneer het een kalibratie systeem betreft dan mag het vaak iets meer kosten en zijn de afmetingen minder zwaarwegend !

Ik zie dat @blackdog zich heeft gemeld even tijd voor een kop koffie ;)
Dat was en is duidelijk ik moest even de combinatie maken tussen schema en print maar die is er niet.

De standaard chopper is geen goede keuze, hoewel ik ook een chopper gebruikt maar dan wel zelf ontworpen, maar ook hier geldt dat kan niet klein denk aan de trafo enz enz....
Er zijn teveel ontwerp compromissen voor jou toepassing ook daar heb ik mee te maken gehad vallen en opstaan :(
Ik denk dan ook dat een standaard Op-amp een betere keuze is maar net wat je schrijft ervaring is de beste leermeester !

Het idee dat een DC makkelijker zou zijn dan een AC is denk ik de Mindset het komt voort uit de beschikbaarheid van de componenten.
Probeer eens van een willekeurige accu spanning een gedefinieerde DC spanning te maken.
Je zult zien dat de problemen net zo zwaar wegen sterker nog zwaarder door gebrek aan informatie ( alleen de amplitude ) :P

Groet,
Henk.

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