Точный источник напряжения: Источники опорного напряжения. От стабилитрона до ИМС.

Источники опорного напряжения. От стабилитрона до ИМС.

Необходимость в хорошем источнике опорного напряжения часто возникает во многих схемах. Например, если нужно построить источник стабилизированного питания с лучшими характеристиками, чем у готовых стабилизаторов типа 723 или нужно построить точный источник тока (т. е. схему со стабилизированным выходным током).

У стабилизаторов типа 723 возникают неточности, поскольку интегральные схемы стабилизаторов рассеивают заметную мощность из за наличия встроенных проходных транзисторов. Они могут довольно ощутимо нагреваться с соответствующим дрейфом параметров.
Есть еще одна область, в которой нужны точные прецизионные источники опорных напряжений (но не прецизионные источники питания), – это проектирование точных вольтметров, омметров или амперметров.
Существуют два вида источников опорного напряжения стабилитроны и так называемые источники опорного напряжения с шириной запрещенной зоны полупроводника («U БЭ стабилитроны»). Каждый из них может использоваться как сам по себе, так и в составе интегральной микросхемы (ИМС) источника опорного напряжения.

Простейший источник опорного напряжения – стабилитрон

Простейшим видом источников опорного напряжения является стабилитрон. В сущности это диод, работающий при обратном смещении на участке, соответствующем напряжению пробоя, где ток пробоя очень быстро возрастает при дальнейшем росте напряжения. Чтобы использовать этот диод в качестве источника опорного напряжения, надо обеспечить прохождение через него приблизительно постоянного тока. Обычно это делается с помощью резистора, подключенного к достаточно высокому напряжению, и таким образом строится наиболее примитивный стабилизированный источник.

Стабилитроны выпускаются на целый ряд значений напряжения – от 2 до 200 В (их напряжения имеют тот же набор значений, что и сопротивления стандартных 5 %‑ных резисторов), с допустимой мощностью рассеяния от долей ватта до 50 Вт и допуском на напряжение стабилизации от 1 до 20 %. Привлекательные на первый взгляд в качестве опорных источников напряжения для различных целей стабилитроны, однако, не так просты в использовании по многим причинам: они имеют конечный набор значений напряжения, у них большой допуск на напряжение стабилизации (кроме дорогих прецизионных стабилитронов), они сильно шумят и их напряжение зависит от тока и температуры. Вот пример двух последних эффектов: стабилитрон на 27 В из распространенной серии 1N5221 стабилитронов на 500 мВт имеет температурный коэффициент порядка +0,1 %/°С, и в силу этого его напряжение меняется на 1 %, когда ток изменяется от 10 до 50 % от максимального.

Есть исключение из правила о плохих характеристиках стабилитронов. Оказывается, что в окрестности значения напряжения стабилизации 6 В стабилитроны мало чувствительны к изменениям тока и при этом имеют почти нулевой температурный коэффициент. Этот эффект виден на кривых на рисунках ниже. Кривые получены путем измерения стабилитронов с разными напряжениями.

Зависимость дифференциального сопротивления стабилитронов и вариаций напряжения стаблизации стабилитроновЗависимость дифференциального сопротивления стабилитронов от номинального напряжения стабилизации

Это характерное поведение связано с тем, что в стабилитронах в действительности используются два разных механизма пробоя: зенеровский и лавинный. Первый – при низком напряжении, второй – при высоком.

Если стабилитрон используется только как стабильный источник напряжения и вам все равно, каково будет это напряжение, то лучше всего взять один из компенсированных опорных стабилитронов. Он состоящих из стабилитрона приблизительно на 5,6 В и последовательно с ним соединенного диода, смещенного в прямом направлении. Напряжение стабилитрона выбирается так, чтобы взаимно компенсировать положительный температурный коэффициент стабилитрона и отрицательный температурный коэффициент диода, соответствующий около – 2,1 мВ/°С.

Как видно из рисунка ниже, температурный коэффициент зависит от рабочего тока, а также от напряжения стабилитрона.

Зависимость температурного коэффициента напряжения стабилизации стабилитронов от их номинального напряжения

Таким образом, выбирая ток стабилитрона, можно как‑то «подстроить» температурный коэффициент. Из таких стабилитронов со встроенными последовательно диодами получаются неплохие источники опорного напряжения.

Для примера: серия дешевых стабилитронов на 6,2 В 1N821 имеет температурные коэффициенты от 10^‑4/°С (1N821) до 5·10^‑6/°С (1N829), а стабилитроны 1N940 и 1N946 на 9 В и 11,7 В имеют температурный коэффициент 2·10^‑6/°С.

Задание рабочего тока стабилитрона

Описанные выше компенсированные стабилитроны могут использоваться в схемах в качестве источников стабильного напряжения, но надо обеспечить питание их постоянным током. Для серии 1N821 изготовителем указано 6,2 В +5 % при токе 7,5 мА с дифференциальным сопротивлением 15 Ом. Т.е. изменение тока на 1 мА изменяет напряжение в три раза сильнее, чем изменение температуры от ‑55 до +100 °C (для прибора 1N829). На рисунке показано, как довольно просто можно обеспечить постоянный ток смещения прецизионного стабилитрона.

Операционный усилитель включен как неинвертирующий усилитель и имеет на выходе стабильное напряжение, равное +10,0 В, которое используется для получения прецизионного тока 7,5 мА. Это самозапускающаяся схема при включении операционного усилителя от однополярного источника питания. Прежде чем ставить в схему тот или иной ОУ, убедитесь, что его диапазон синфазных входных сигналов включает в себя потенциал минусовой шины источника питания (ОУ с «однополярным питанием»).

Существуют компенсированные специальные стабилитроны с гарантированной временной стабильностью напряжения. Этот параметр, как правило, не указывается. Примеры ‑ серия 1N3501 и 1N4890. Стабилитроны такого типа имеют гарантированную стабильность 5·10^‑6/1000 ч или еще лучше. Они недешевы.

Стабилитронные интегральные микросхемы

Для достижения свойственных стабилизатору 723 превосходных характеристик (стабильность U_оп 30·10^‑6 / °С) используется компенсированный стабилитрон. Стабилизатор 723 – вполне приличный источник опорного напряжения, и совместно с необходимыми навесными элементами эта ИМС может использоваться для получения стабильного источника с любым желательным напряжением.

Стабилизатор 723, применяемый в качестве опорного источника напряжения, служит примером «трехвыводного» опорного источника, т. е. источника, для работы которого нужен внешний источник питания. В схему источника входят цепь смещения стабилитрона и буферный усилитель выходного напряжения. К трехвыводной стабилитронной интегральной микросхеме относится LM369 (1,5·10^‑6/°C тип.).

Прецизионные температурно‑компенсированные стабилитронные ИМС выпускаются в виде двухвыводных устройств. С точки зрения внешних электрических соединений они выглядят просто как стабилитроны. Но в действительности содержат еще ряд активных элементов для улучшения характеристик.

Пример:

—

LM329 — с напряжением ~ 6,9 В, в лучшем варианте ее темп, коэффициент равен 6·10^‑6/°С (тип. ), 10^‑5/°С (макс.) при постоянном токе 1 мА

—

LM399 — температурно‑стабилизированная (0,3·10^‑6/°С тип.),

—

LM385 — микромощная, работает от тока, доходящего до 10 мкА

—

LTZ1000 — типовой температурный коэффициент 0,05·10^‑6/°С, дрейф 0,3·10^‑6/месяц и низкочастотный шум 1,2 мкВ.

К несчастью, стабилитронные ИМС, как и их дискретные аналоги, сильно шумят. Шум становится сильнее для стабилизаторов, использующих лавинный пробой, т. е. с напряжением стабилитрона больше 6 В. На рисунке показан график шума стабилитронного источника 723.

Зависимость напряжения шумов малошумящего стабилитрона, подобного тому, который используется в стабилизаторе 723, от рабочего тока стабилитрона

Этот шум связан с поверхностными эффектами и применение стабилитронной структуры с так называемым захороненным (скрытым) или подповерхностным слоем может сильно улучшить стабильность стабилитрона и существенно уменьшить его шум.

Источник опорного напряжения на “UБЭ стабилитроне”

Получила распространение схема, известная под названием «стабилитрон с напряжением запрещенной зоны». Более точно было бы название «U_БЭ ‑стабилитрон». Это легко понять, вспомнив формулу Эберса‑Молла для диода. В основе схемы лежит идея генерации напряжения с температурным коэффициентом, положительным и равным по абсолютной величине отрицательному температурному коэффициенту напряжения U_БЭ. При сложении этого напряжения с U_БЭ получается напряжение с нулевым температурным коэффициентом.

Начнем с рассмотрения токового зеркала с двумя транзисторами, работающими с разной плотностью эмиттерного тока, с обычным отношением плотностей тока порядка 10:1.

О том, где взять постоянный задающий ток I_упр немного ниже. Сейчас вам надо только преобразовать этот ток в напряжение с помощью резистора и сложить с нормальным напряжением U_БЭ. Такая схема показана ниже.

Классическая схема источника опорного напряжения с напряжением запрещенной зоны полупроводника

Резистор R₂ устанавливает величину напряжения, которое складывается с U_БЭ и имеет положительный температурный коэффициент. Подбирая должным образом величину R₂, получаем нулевой результирующий температурный коэффициент. Оказывается, что температурный коэффициент будет нулевым, если суммарное напряжение равно напряжению запрещенной зоны кремния (при температуре абсолютного нуля), т. е. примерно 1,22 В. Часть схемы, обведенная пунктиром, является стабилитроном. Ее выход используется (через резистор R₃). Для создания постоянного тока I_упр, который мы с самого начала считали существующим.

На следующем рисунке показана другая весьма популярная схема стабилитрона «запрещенной зоны» (заменена обведенная часть схемы выше).

Т ₁ и Т₂ ‑ согласованная пара транзисторов, вынужденная благодаря обратной связи по разности напряжений коллекторов работать при отношении токов коллекторов 10:1. Разность напряжений U_БЭ, равная (kT /q )ln 10, делает ток эмиттера Т₂  пропорциональным температуре (разность напряжений приложена к резистору R₁). Но поскольку коллекторный ток Т₁ всегда в 10 раз больше этой величины, он также пропорционален Т. Поэтому суммарный эмиттерный ток пропорционален Τ  и создает на резисторе R₂  падение напряжения, имеющее положительный температурный коэффициент. Это падение напряжения может быть использовано в качестве выходного сигнала температурного датчика. В данной схеме напряжение, снимаемое с резистора R₂, складывается с напряжением U_БЭ транзистора Т₁ для получения стабильного опорного напряжения с нулевым температурным коэффициентом на базах транзисторов Т₁ и Т₂. «Опорные источники запрещенной зоны» существуют в самых разных вариантах, но для них всех характерно сложение напряжения U_БЭ  с напряжением, созданным парой транзисторов, работающих с некоторым заданным отношением плотностей токов.

ИМС опорных источников с напряжением запрещенной зоны

Примером стабилитрона с напряжением запрещенной зоны является недорогая двухвыводная схема LM385‑1.2, имеющая номинальное рабочее напряжение 1,235В ± 1 % (ее собрат LM385‑2.5 имеет встроенную схему для генерации 2,5 В), работоспособную при токах вплоть до столь малых значений как 10 мкА. Это много меньше, чем можно было бы требовать от любого стабилитрона, и это делает данные ИМС прекрасным образом подходящими для микромощных приборов. Столь низкое опорное напряжение (1,235 В) часто намного более удобная вещь, чем номинальное рабочее напряжение стабилитронов 5 В. Можно встретить стабилитроны с номинальным напряжением 3,3 В, однако у них совершенно ужасные характеристики с очень плавным изгибом.

Лучшие образцы из ряда LM385 гарантируют температурный коэффициент не хуже 30·10^‑6/°С и типичное значение динамического сопротивления 1 Ом при токе 100 мкА. При этом у стабилитрона 1N4370 на 2,4 В — температурный коэффициент 800·10^‑6/°С (тип. ), динамическое сопротивление около 3000 Ом при токе 100 мкА, и одновременно при этом же токе «напряжение стабилизации» (определяемое в спецификации как 2,4 В при токе 20 мА) составляет около 1,1В!

Чуть подороже можно найти опорные источники на U_БЭ‑стабилитронах с превосходной стабильностью, например такие, как двухвыводной LT1029 или трехвыводной REF43 (2,5 В, 3·10^‑6/°C макс). Последний тип, так же как и трехвыводные источники опорного напряжения на стабилитронах, нуждается в источнике питания постоянного тока.

Одним из интересных источников опорного напряжения является ИМС TL431C. Это недорогой источник опорного напряжения на «программируемом стабилитроне». Его схема включения показана на рисунке

«Стабилитрон» включается, когда управляющее напряжение достигает 2,75 В («стабилитрон» сделан по схеме U_БЭ). Этот прибор по управляющему входу потребляет ток всего лишь в несколько микроампер и имеет температурный коэффициент выходного напряжения около 10^‑5/°С. При указанных на схеме значениях параметров на выходе получается стабилизированное напряжение 10 В. Эти приборы выпускаются в двухрядных корпусах мини‑DIP и могут работать при токах до 100 мА.

Температурные датчики, использующие UБЭ

Предсказуемостью изменения U_БЭ  с температурой можно воспользоваться при создании ИМС для измерения температуры. Например, REF‑02 помимо своей основной функции генерирует выходное напряжение, линейно изменяющееся с температурой. С помощью простых внешних схем можно получить выходное напряжение, сигнализирующее о температуре ИМС с точностью 1 % в диапазоне (от ‑55 до +125 °C). Схема AD590, используемая как чисто температурный датчик, дает точный ток 1 мкА/К. Это двухвыводное устройство. К нему надо приложить напряжение (4‑30 В) и можно измерять ток. LM334 также можно применять таким способом. Другие датчики, такие как LM35 и LM335, генерируют на выходе точное напряжение с крутизной +10 мВ/°С.

Трехвыводные прецизионные источники опорного напряжения

Как уже отмечалось, возможно создание источников опорного напряжения с отличной температурной стабильностью (до 10^‑6/°С и даже лучше). Вот два способа получения таких источников.

1. Температурно стабилизированные источники опорного напряжения

Хороший подход к получению превосходной температурной стабильности источников опорного напряжения или других схем заключается в обеспечении работы источников опорного напряжения и, возможно, связанных с ними схем при постоянной повышенной температуре.

Можно добиться сильного уменьшения зависимости характеристик схемы от колебаний внешней температуры. Для прецизионной схемотехники представляет интерес метод помещения хорошо температурно‑компенсированного опорного источника в условия постоянной температуры, что значительно улучшает его характеристики.

Подобная техника температурно‑стабилизированных или «термостатированных» схем применяется уже много лет, в частности для создания сверхстабильных генераторов. Существуют не слишком дорогие источники питания и опорные источники напряжения, в которых используются термостатированные опорные схемы. Этот метод дает хорошие результаты, но имеет свои недостатки: громоздкость и сравнительно большую потребляемую нагревателем мощность, а также медленный разогрев и выход на режим (обычно 10 или более минут). Эти проблемы легко снять, если стабилизировать температуру на уровне кристалла ИМС (чипа) включением нагревательной схемы вместе с датчиком в состав самой интегральной схемы. Этот подход был впервые опробован в 60‑х годах фирмой Fairchild, выпустившей температурно‑стабилизированную дифференциальную пару μΑ726 и предусилитель постоянного тока μΑ727.

Позже появились «термостатированные» источники опорных напряжений, такие, как серия National LM199. ИМС этой серии имеют температурный коэффициент (типовое значение) 0,00002 %/°С, или 2·10^‑7/°С. Такие опорные источники установлены в стандартных транзисторных корпусах ТО‑46. Их нагреватели потребляют мощность 0,25 Вт и разогреваются до нужной температуры за 3 с.

 Пользуясь этими схемами, следует отдавать себе отчет в том, что последующие схемы на операционных усилителях, и даже проволочные прецизионные резисторы с их температурным коэффициентом ±2,5·10^‑6/°С, могут сильно испортить характеристики, если при проектировании не принять крайних мер предосторожности. В частности, приходится учитывать даже дрейф прецизионных ОУ с очень низким уровнем дрейфа, таких, как ОР‑07, с типовым значением дрейфа входного каскада 0,2 мкВ/°С

При использовании LM399 существует одна опасность. Чип может выйти из строя, если напряжение питания нагревателя хотя бы на короткий момент времени упадет ниже 7,5 В. Источник опорного напряжения с запрещенной зоной LT1019 хотя и работает в нормальных условиях без подогрева, однако имеет встроенные в кристалл нагреватель и датчик. Поэтому его можно включать так же, как и LM399, получая температурный коэффициент менее 2·10^‑6/°С. Однако в отличие от LM399 для LT1019 требуется некоторая внешняя схемная обвязка, чтобы получить термостат (ОУ и с полдюжины элементов).

2. Прецизионные источники опорного напряжения без подогрева

Термостатированная LM399 имеет превосходный температурный коэффициент, однако она не демонстрирует чего‑либо экстраординарного в отношении таких параметров, как шум или долговременный дрейф. Кроме того, нагрев этого кристалла занимает несколько секунд, и он потребляет большую мощность (4 Вт при включении, 250 мВт после стабилизации). Хитроумные разработчики сделали возможным создание источников опорного напряжения с эквивалентной стабильностью, но без подогрева. ИМС REF10KM и REF101KM имеют температурный коэффициент 10^‑6/°С (макс), они не потребляют мощность для подогрева и у них нет задержки выхода на режим за счет нагрева. Кроме того, долговременный дрейф и шум у них меньше, чем у источников типа LM399. Среди других трехвыводных источников опорного напряжения с температурным коэффициентом не более 10^‑6/°С – AD2710 или AD2712. В двухвыводной конфигурации есть лишь один достойный соперник ‑ это великолепный LTZ1000, у которого заявленный температурный коэффициент составляет 0,05·10^‑6/°С. В спецификации на это устройство указаны также на порядок лучшие характеристики по долговременной стабильности и шуму, чем у любых других источников опорного напряжения любого типа. Для ИМС LTZ1000 требуется хорошая внешняя схема смещения, которую можно построить на ОУ и еще нескольких элементах. Во всех перечисленных высокостабильных источниках опорного напряжения (включая LM399 с подогревом) используются стабилитроны с захороненным слоем, что дополнительно обеспечивает намного меньший шум, чем обычные стабилитроны или U_БЭ ‑стабилитроны

Сравнение напряжения шумов стабилитронов с захороненным слоем (а), стабилитронов с подогревом (б) и источников опорного напряжения на UБЭ стабилитроне (в)Сравнение плотности шумов еш (г) и интегрального напряжения шума (д) стабилитронов указанных типов

проверяем точность мультиметров в домашних условиях / Корпуса, БП, ИБП, корпусное охлаждение, сетевые фильтры / iXBT Live

Всех приветствую, кто заглянул на огонек. Речь в обзоре пойдет, как вы наверно уже догадались, о недорогом прецизионном источнике опорного напряжения (ИОН) на базе микросхемы AD584LH, позволяющим в домашних условиях проверить различные измерительные приборы на соответствие заявленной точности. Прибор достаточно популярный, поэтому если заинтересовались, милости прошу под кат.

 

 

Приобрести ИОН можно здесь

 

Характеристики:

• — Тип – ИОН
• — Напряжение питания – 4,5-30V
• — Выходное напряжение – 2,5V, 5V, 7,5V или 10V
• — Используемая микросхема – AD584LH
• — Размеры платы – 56мм*47мм

Внешний вид:

 

Источник опорного напряжения AD584LH (в дальнейшем ИОН) поставляется в обычном антистатическом пакете:

У некоторых продавцов в комплекте еще идет поверочная бирка с контрольными значениями, но в моем случае ее не было.

Основное назначение прибора — формирования прецизионного малошумящего напряжения известной величины с минимальными температурными и временными дрейфами. ИОН могут применяться как источники эталонного напряжения для АЦП, ЦАП, для источников питания и т.д. Данный прибор позволяет выставить на выходе четыре значения выходного напряжения: 2,5V, 5V, 7,5V и 10V. Конечно, диапазон небольшой, но общее представление о точности измерительного прибора дать может.

Выглядит он следующим образом:

Представляет собой плату, на которой распаяны следующие основные элементы:

• — микросхема AD584LH
• — два вида разъемов питания
• — выключатель питания
• — четыре контактные клеммы
• — два типа выходных клемм
• — индикатор

Монтаж платы односторонний:

Присутствуют небольшие следы несмытого флюса, но на работоспособность это никак не влияет.

Рабочее напряжение ИОН составляет от 4,5V до 30V, наиболее точные результаты получаются при напряжении 12-15V. Напряжение питания ИОН должно быть выше выходного как минимум, на 1 вольт. На плате присутствует два вида разъема питания:

Внутренний хорошо подходит для работы с 12V батарейками типа 23А:

Сама по себе батарейка там не поджимается, а вот со специальным держателем (холдером) встает как родная:

Такие держатели достаточно распространены и стоят меньше доллара за десять штук, поэтому рекомендую приобрести:

К тому с помощью таких источников питания (батареек) можно запитывать различные маломощные приборы, которым требуется для работы более 10V.

Второй разъем предназначен для подключения внешнего питания, преимущественно от сетевого источника. Представляет собой разъем DC 5мм:

У каждого разъема присутствует по одному диоду Шоттки для защиты от переполюсовки питания, поэтому по-дурости сжечь плату не получится.

Что касается самой микросхемы, то есть несколько серий и AD584L самая точная (см. спецификации). Серии «J» и «S» имеют погрешность 30mV при 10V, «K» и «T» 10mV при 10V, а «L» всего 5mV, поэтому выбирайте именно ее.

 

Габариты:

 

Размеры платки составляют всего 56мм*47мм:

По традиции сравнение с тысячной банкнотой и коробком спичек:

 

Тестирование:

 

В качестве сравнения будем использовать мультиметр UNI-T UT61E как самый точный из всей серии. Первым делом посмотрим точность при 10V:

Очень неплохо, учитывая тот факт, что сама микросхема имеет небольшую погрешность. При 10V допускается погрешность 0,005V.

Опорное напряжение 7,5V:

Погрешность самой микросхемы на этом напряжении составляет 4mV.

Опорное напряжение 5V:

Опорное напряжение 2,5V:

Конечно, немного огорчает отсутствие бирки с измеренными контрольными значениями, но ходят слухи, что китайцы ее «рисуют» от балды. В любом случае точности для домашних измерений хватает с большим запасом.

При использовании источника питания с напряжением меньшим, чем установлено на выходе, погрешность огромная. Напряжение батарейки 23А составляет 9,5V, выставлено 10V, а в действительности на выходе ИОН около 8,41V:

При установке на выходе 7,5V, показания в норме:

При 2,5V также все в норме:

На мой взгляд, разница по напряжению должна быть не менее одного вольта, чтобы получить хорошую точность на выходе ИОН.

 

Выоды:

Отличная и главное недорогая плата для проверки точности измерительных приборов в домашних условиях. Огорчает лишь небольшой диапазон выходного напряжения, хотелось бы больше. По ссылке самая точная из серии, рекомендую именно ее.

 

Ссылки:

Приобрести ИОН можно здесь

Батарейки 23А здесь

Держатели (холдеры) 23А здесь

 

Electronics : Портативный прецизионный цифровой источник напряжения – PDVS2

Портативный прецизионный цифровой источник напряжения, диапазон от 0,0000 В до 10,0000 В постоянного тока, питание от батареи.

Сделано вручную в Великобритании

В отличие от всего, что представлено на рынке, это действительно портативный прецизионный цифровой источник напряжения. Благодаря настраиваемому пользователем диапазону от истинного 0 В до 10 В постоянного тока и точности/стабильности в микровольтах он имеет множество применений в качестве калибратора, эталонного и прецизионного источника напряжения.

ВНИМАНИЕ: PDVS2 больше не доступен и заменен PDVS2mini.
PDVS2mini — это мой новый 20-битный модуль, который доступен здесь .

ВВЕДЕНИЕ:

EEVBLOG Начало игры:-
Я отправил Дейву Джонсу ранний прототип PDVS1 без объявления для его почтового ящика, похоже, он был принят очень хорошо! Видео

здесь . Итак, я продвинулся вперед с дизайном и сделал много улучшений. Лучшая стабильность, меньше шума на выходе, разъемы типа «банан» более высокого качества, улучшенный пользовательский интерфейс, внутренняя линия считывания для разъемов типа «банан», MAX6350 Vref снижен для LM399AH и более.
Мартин Лортон подтверждает, что тяжелая работа окупилась: –
Когда PDVS1 находится в производстве, я отправил его Мартину Лортону, где он подготовил отличный независимый обзор устройства, ссылка на его видео здесь . Но это не остановилось на этом, потому что вскоре после этого в другом видео Мартин использовал PDVS1, чтобы помочь ему отремонтировать свой собственный 8,5-разрядный мультиметр HP3458a! Видео здесь .

Изменения для 2019 г.:-

– Датчик вращения вала с выемкой, каждый «щелчок с отступом» представляет собой изменение 1 цифры
– Обновленная прошивка (V3.0): лучший отклик от энкодера вращающегося вала и поворотного нажимного переключателя
– Минимальное выходное напряжение в режиме 2 В теперь составляет 1 мВ (было 10 мВ). Минимум в режиме 10В остается на уровне 0В.
– Новая печатная плата: улучшенный фильтр на секциях vref и power, лучшая изоляция между цифровыми и аналоговыми секциями, дополнительная защита на конечном выходе, медные слои толщиной 2 унции в режиме 10 В (действующее значение 4 d. p., около 38 мкВ)

2-й режим, обеспечивающий регулируемый пользователем выход от 0,001 В до 2,0 В постоянного тока (действующее значение 5 d.p, 10 мкВ)

Настройка напряжения или управление увеличением/уменьшением напряжения с помощью 12-кнопочной цифровой клавиатуры

Цифровой поворотный энкодер, позволяющий быстро регулировать выходное напряжение «на лету»

Светодиодная подсветка

Переключатель мягкого питания

Удлинительная печатная плата на обратной стороне разъемов типа «банан» для облегчения механической компоновки

На основе промышленного стандарта LM399AH (0,5 ppm/градус C) эталонное напряжение

Полностью цифровая калибровка, без внутренних потенциометров

18-битный ЦАП с точностью/стабильностью ниже мкВ (с использованием фильтра ПЛК 1,0 или выше)

Контроль напряжения батареи, включая предупреждение о низком напряжении, автоматическое отключение и состояние зарядки

Устройство контроля выходного напряжения, включая защиту от короткого замыкания

3-дюймовый графический монохромный ЖК-дисплей (128×64 пикселей)

Микроконтроллер Atmel Atmega1284 (использует загрузчик Arduino)

Прецизионный операционный усилитель с прерывателем на конечном выходе и с использованием низкотемпературных резисторов

Возможна повторная калибровка пользователем с помощью клавиатуры/ЖК-дисплея

Зарядная плата/гнездо для литий-ионных аккумуляторов с использованием микросхемы управления аккумулятором. Батареи/адаптер постоянного тока не входят в комплект поставки

Порт USB для удаленного управления через приложение Windows

Защита от обратной полярности батареи

Огнестойкий (UL 94V-0) корпус Hammond из АБС-пластика, передняя панель из анодированного алюминия с гравировкой, гнезда типа «банан» 4 мм, 4 клейких ножки

Руководство, включая протокол испытаний заводской калибровки/настроек. Уникальный серийный номер

Программная функция — режим ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ и режим RAMP

Программная функция — дистанционное управление через приложение Windows (через новый порт USB) — кабель Mini USB не входит в комплект поставки

Сертифицировано CE

Ссылка на страницу проекта (PDVS1) с тестами и проектными данными, а ссылка на сравнение с другими портативными эталонами напряжения .
Перед отправкой каждое устройство собирается и тестируется на месте, подвергается старению/обжиганию в течение 170 часов и калибруется с помощью 8,5-разрядного мультиметра HP3458a (Калибровка Keysight, 03. 08.19) при постоянной температуре окружающей среды.
В коробке – 1 шт. PDVS2 (без аккумуляторов, без зарядного устройства), клейкие ножки, 1 шт. зарядный разъем с хвостовиком, протокол калибровки и подробная информация о руководстве в формате PDF (с декларацией о соответствии CE) и загрузка приложений для Windows.

УВЕДОМЛЕНИЕ : НДС не уплачивается покупателями за пределами ЕС, И покупателями в ЕС (за исключением Великобритании), которые зарегистрированы как плательщики НДС, пожалуйста, свяжитесь со мной перед покупкой, чтобы получить инструкции о том, как обнулить ставку НДС.

ОБЗОР ХАРАКТЕРИСТИК:

• Эталонное напряжение = LM399AH (температурный коэффициент 0,5–1 ppm/градус Цельсия)
• Режим 10 В = от 0,0000 В пост. тока до 10,0000 В пост. тока прибл. 38 шагов мкВ
• Режим 2 В = от 0,001 В до 2,00000 В постоянного тока с шагом 10 мкВ
• Нагрузка = минимум 3 кОм. Пример: при выходе 10 В постоянного тока с нагрузкой 3 кОм = 3,3 мА (при поддержании выходного напряжения в пределах примерно 10 мкВ)
• Точность = в пределах 100 мкВ в режимах 2 В и 10 В. Обычно 0,001% при выходе 10 В, 0,005% при выходе 2 В
• Стабильность = 0,0001 В постоянного тока вар. Макс. 4д.п. режим. Стабильность = 0,00004 В пост. тока тип. вар. в доп. 5д.п. режим. Ориентация устройства может влиять на выходной сигнал (откалиброван по горизонтали)
• Температурный коэффициент (единица измерения) = 2 ppm/градус C, типичный (Фактическое испытание: изменение 0,000018 В постоянного тока при изменении температуры на 8,8 градуса C, продолжительность 45 минут)
• Дрейф (обычно 12 месяцев) = Sigma-ppm: диапазон 10 В: 0,77, диапазон 2 В = 1,69 (независимые испытания)
• Время стабилизации = от 10 минут до 1 часа в зависимости от температуры окружающей среды и последнего использования
• Короткое замыкание на выходе = неопределенное время (24 мА)
• Питание (батареи) = две перезаряжаемые литий-ионные батареи 9 В PP3 (не входят в комплект, рекомендуются батареи емкостью 600 мАч)
• Питание (внешнее питание) = входное напряжение от 18 до 24 В постоянного тока (также заряжает аккумуляторы) при минимальном рекомендуемом токе 400 мА
• Аккумулятор = прибл. 12 часов (аккумуляторы EBL 600 мАч) типичная непрерывная работа с выключенной подсветкой
• Потребляемый ток = ок. 50 мА. (через 10 минут)
• Размеры = 158 мм x 83 мм x 35 мм (размер корпуса)

ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ, ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДЛЯ ПК И РУКОВОДСТВА:

• Приложение PDVS2 для Windows – V1.2 (06.02.17) для всех версий встроенного ПО – Скачать здесь
11
• PDVS2 Manual – V1.2 (27.04.17) для прошивки V2.02 – Скачать здесь
• PDVS2 Manual – V1.10 (26.10.17) для прошивки V2.03 – Скачать здесь
  
• PDVS2 Manual – V1.11 (11.08.17) для прошивки V2.05 – Скачать здесь
  
• PDVS2 Manual – V1.12 (23/12/17) для прошивки V2.07 – Скачать здесь
  
• PDVS2 Manual – V2. 0 (30.03.19) для прошивки V3.00 – Скачать здесь
  

ПОВТОРНАЯ КАЛИБРОВКА:

Пользователь может повторно откалибровать.

ПРИМЕЧАНИЕ О БАТАРЕЯХ И ЗАРЯДКЕ:

Мы настоятельно рекомендуем литий-ионные батареи PP3 емкостью 600 мАч или лучше от EBC (я провел тест батареи здесь ). Это даст вам 12-14 часов непрерывной работы без подзарядки.
Для зарядки аккумуляторов требуется адаптер постоянного тока или источник питания (не входит в комплект), рассчитанный на 18–25 В постоянного тока при 0,4 А. В комплект поставки входит совместимый штекер с хвостовиками.

Безопасна ли зарядка? – Я внедрил зарядное устройство/контроллер Li+ с ограничением по току и переключающим режимом, и я использую его на довольно низком уровне (ток заряда 0,25 А), чтобы избежать каких-либо проблем. Программное обеспечение также контролирует ток заряда и может отключить его.
Аккумуляторы EBC имеют встроенную схему защиты в качестве дополнительной защиты от пониженного напряжения/перезаряда.

ФОТОГРАФИИ:

Поворотный энкодер, порт USB и порт зарядки видны на боковой стороне устройства.

Гнездо адаптера постоянного тока рядом с батареями для питания устройства от внешнего источника и/или зарядки батарей. Вы можете увидеть печатную плату зарядного устройства под местом, где сидят батареи.

Выделяется эталон напряжения LM399AH (большая белая упаковка) и клеммы аккумулятора PP3. В верхней части фото виден разъем mini Usb и разъем питания постоянного тока.

Плата адаптера типа «банан». 3 соединения: выходное напряжение, 0 В пост. тока и линия считывания. Виден модуль подсветки (белый) под ЖК-дисплеем.

Верхняя сторона печатной платы. Здесь вы можете увидеть цепь зарядки аккумулятора под клавиатурой (не показана) и далеко от основной печатной платы. Видны энкодер поворотного вала и переключатель включения/выключения под ЖК-дисплеем.

Экран главного меню. Вы также можете увидеть подсветку в действии.

Главный экран – режим 10В.

Главный экран – режим 2v. 5-й DP теперь полноразмерный, так как в этом режиме достижимо разрешение 10 мкВ.

Работает режим ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ.

Работает режим RAMP.

Приложение Windows:

 

ОТЗЫВЫ ПОЛЬЗОВАТЕЛЕЙ (пожалуйста, пришлите свои!) . Вчера я получил HP 3457A от eBay и сразу же схватил вашу ссылку. Измеритель отразил пятно на измерениях во всем, кроме самого последнего десятичного знака …. очень, очень впечатляет! На самом деле HP может быть немного неправильным …. …Еще раз спасибо за фантастическое высококачественное оборудование.”

ФОТОГРАФИИ ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ (пожалуйста, пришлите свои!)

Маури из Финляндии:

Джо из США:

Пол из Германии:

Торбен из Дании:

Джон из Сиэтла: Electronics Precision:

3 Цифровой источник напряжения

Ручной прецизионный цифровой источник напряжения, действительный диапазон от 0,00000 В до 10,00000 В постоянного тока, питание от батареи.

Модель: PDVS2mini, 20 бит
Производится вручную в Великобритании Яном Джонстоном.

PDVS2mini 20 бит дает истинное значение от 0,00000 до 10,00000 В постоянного тока с шагом 10 мкВ при использовании 20-битного ЦАП.
В отличие от всего, что представлено на рынке, это действительно портативный прецизионный цифровой источник напряжения.
Благодаря настраиваемому пользователем диапазону от истинного 0 В до 10 В постоянного тока и точности/стабильности в микровольтах он имеет множество применений в качестве калибратора, эталонного и прецизионного источника напряжения.

Извиняюсь за задержку следующей партии, я был поражен полупроводниковым кризисом
, и одну часть было невозможно найти. жду акции.

ВВЕДЕНИЕ:

Доступный по цене, стабильный и точный 20-битный источник напряжения с более высоким разрешением. Он поддерживает два литий-ионных аккумулятора с зарядной схемой, разъемы типа «банан» 4 мм и графический ЖК-дисплей.

ФУНКЦИИ И ХАРАКТЕРИСТИКИ:

• Истинный выход от 0 до 10 В пост.
• Установка напряжения с помощью кнопок вверх/вниз на печатной плате
• Переключатель мягкого питания
• На основе стандарта промышленного стандарта LM399AH (0,5 ppm/градус C) эталонное напряжение
• Полностью цифровая калибровка, никаких потенциометров
• 20-битный ЦАП с точностью/стабильностью ниже мкВ (с использованием фильтра ПЛК 1,0 или выше)
• Контроль напряжения батареи, включая предупреждение о низком напряжении, автоматическое отключение и состояние зарядки
• Устройство контроля выходного напряжения, включая защиту от короткого замыкания
• 2,4-дюймовый графический монохромный ЖК-дисплей (точный цвет может отличаться)
• Микроконтроллер Atmel Atmega1284
• Прецизионный операционный усилитель с прерывателем на конечном выходе с дополнительной стабильностью, достигаемой с помощью низкотемпературных резисторов
• Возможна повторная калибровка пользователем, сохраненная во флэш-памяти
• Зарядная плата/гнездо для литий-ионных аккумуляторов с использованием микросхемы управления аккумулятором. Батареи и адаптер постоянного тока не входят в комплект поставки
• Защита от обратной полярности батареи
• Изготовленный на заказ корпус из анодированного алюминия с ЧПУ
• Сертификат UKCA

Каждое устройство собирается и тестируется на месте, выдерживается/прижигается в течение 5–7 дней и калибруется с помощью 8,5-разрядного мультиметра HP3458a (откалиброван Keysight).
В коробке – 1 шт. PDVS2mini (без аккумуляторов, без зарядного устройства) в антистатическом пакете, 1 шт. кабель для зарядки и протокол калибровки.

 

ОБЗОР ХАРАКТЕРИСТИК:

• Опорное напряжение = использует LM399AH (температурный коэффициент 0,5–1 ppm/градус Цельсия)
• от 0,00000 В пост. тока до 10,00000 В пост. тока с шагом 10 мкВ (0,00001 В пост. тока)
• Нагрузка = макс. 10 мА.
• Точность = В пределах 50 мкВ. Обычно 0,0005% при выходе 10 В
• Стабильность = отклонение 0,00005 В пост. тока для наихудшего случая. Ориентация устройства может влиять на выходной сигнал (откалиброван по горизонтали), так же как и питание от внешнего источника постоянного тока
• Температурный коэффициент (единица измерения) = обычно < 3 частей на миллион при изменении температуры на 10°C (см. график теста tempco ниже)
• INL (интегральная нелинейность) согласно техническому описанию ЦАП = типичный +/- 1 бит, макс./мин. = +/- 64 бита в 20-битном диапазоне (однако используемая система с 11 заданными значениями значительно уменьшает это значение)
• Дрейф (обычно 12 месяцев) = уточняется
• Время стабилизации = от 10 минут до 1 часа в зависимости от температуры окружающей среды, разрядки аккумулятора и последнего использования
• Короткое замыкание на выходе = неопределенное время (20 мА)
• Питание (батареи) = две перезаряжаемые литий-ионные батареи 9 В PP3 (не входят в комплект, рекомендуются батареи емкостью 600 мАч)
• Зарядка (внешнее питание) = от 18 до 20 В постоянного тока. Для зарядки аккумулятора макс. 250 мА. ток заряда. Использует 1,4-мм штекерный разъем Multicomp MP-121WK, входящий в комплект поставки.
• Потребление батареи = ~100 мА при включении питания, снижается до ~50 мА, когда нагреватель LM399AH стабилизируется (несколько минут)
• Ток покоя батареи (устройство выключено) = ~4 мкА.
• Аккумулятор = прибл. 12 часов (перезаряжаемый EBL 600 мАч) типичная непрерывная работа
• Размеры = 105 х 65 х 52 мм
• Содержит детали, напечатанные на 3D-принтере и вырезанные лазером.
• Пересмотренная печатная плата на 2022 год.
• Рекомендуемые аккумуляторы: EBL Li-ion 600mAh через Amazon.com здесь . Затем ищите 6F22 (не заказывайте USB).

РУКОВОДСТВО, ЗАГРУЗКИ И ПРОШИВКА:

• 20-битная прошивка PDVS2mini — версия 1.04 (июль 2022 г.) поставляется со всеми устройствами.
• PDVS2mini 20bit Руководство – Версия 1. 4 (07.03.22) – здесь .
• ПК с Windows скачать здесь .

ПОВТОРНАЯ КАЛИБРОВКА:

Пользователь может повторно откалибровать 20-битный PDVS2mini через меню калибровки. 20-битный PDVS2mini использует калибровку X-Y с несколькими заданными точками (вместо простого нуля и FSD), чтобы помочь уменьшить INL DAC (интегральная нелинейность).
В качестве альтернативы вы можете отправить нам устройство для повторной калибровки, информация здесь .

ВАЖНОЕ ПРИМЕЧАНИЕ О АККУМУЛЯТОРАХ И ЗАРЯДКЕ:

Аккумуляторы не поставляются, поэтому клиенты должны использовать свои собственные, и мы настоятельно рекомендуем литий-ионные аккумуляторы PP3 емкостью 600 мАч или лучше от EBC или Etinesan (я провел тест аккумулятора здесь ) . Это даст вам 12-14 часов непрерывной работы без подзарядки.
Используемые батареи ДОЛЖНЫ иметь встроенную схему защиты. Я считаю, что большинство, но, пожалуйста, проверьте, если можете.
Для зарядки аккумуляторов требуется адаптер постоянного тока или блок питания (не входит в комплект). Он должен быть рассчитан на 18–20 В постоянного тока при 0,4 А. В комплект поставки входит совместимый штекер с выводами (по центру).
Безопасна ли зарядка? – Я внедрил зарядное устройство/контроллер Li+ с ограничением по току и переключающим режимом, и я использую его на довольно низком уровне (ток заряда 0,25 А), чтобы избежать каких-либо проблем. Программное обеспечение также контролирует ток заряда и может отключить его.
Аккумуляторы, которые я рекомендую, имеют встроенную схему защиты в качестве дополнительного уровня защиты от пониженного напряжения и перезарядки.
Важно: PDVS2mini 20bit оптимизирован и в первую очередь предназначен для работы от батареи, калибровка и стабильность PDVS2mini 20bit поддерживается только при использовании батареи. Внешние адаптеры постоянного тока/блоки питания (не входят в комплект) из-за синфазных помех могут снижать точность. После продолжительного сеанса зарядки рекомендуется дать PDVS2mini восстановиться (30–60 минут) с точки зрения выделения внутреннего тепла и любого последующего смещения температуры в результате.

ОБЗОРЫ ПРОДУКТА (ОТ ДРУГИХ):

В августе 2019 года я разослал 4 прототипа различным пользователям, чтобы оценить реакцию и получить отзывы как об аппаратном, так и о программном обеспечении. Это оказалось неоценимым, так как была обнаружена (и исправлена!) серьезная ошибка в программном обеспечении.
— TiN, известный своими вольт-гайками, на XDEVS.COM провел некоторое тестирование PDVS2mini TEMPCO и опубликовал свои результаты, включая фотографии здесь .
— Стив Гарднер опубликовал обзор YouTube здесь .
— DefPom опубликовал обзор YouTube здесь .
– Мартин Лортон проводит первоначальный тест 10 В и сравнение здесь .

ФОТОГРАФИИ:

Стандартные гнезда типа «банан» 4 мм (расстояние 19 мм).
1 программируемая кнопка питания и 5 других для навигации по меню и выбора цифр для изменения выходного напряжения.
Графический ЖК-дисплей с диагональю 2,4 дюйма.
Гнездо для зарядки аккумулятора.
Корпус из анодированного алюминия, изготовленный на заказ с ЧПУ, новинка 2020 года и обеспечивает лучшую защиту от электромагнитных и радиопомех
4 винта обеспечивают доступ к внутренним компонентам/аккумуляторам.

 

 

Использует тот же микроконтроллер, схему зарядки и цепь питания постоянного тока, что и PDVS2, хотя и имеет новую 20-битную микросхему ЦАП.
Здесь показана нижняя сторона печатной платы с некоторыми электронными компонентами и держателями батарей.

Батарейки легко вставляются в пластиковые держатели.
Плата ввода постоянного тока и заряда батареи установлена ​​под прямым углом к ​​основной плате.

 

Практический тест регистрации — изменение температуры от 14 до 34°C (24 номинально) в климатической камере и регистрация выходного напряжения:
Исходное значение = 9,9999982 В пост. 9,9999642 В пост. тока при 14°C
Желтый = регистрация 3458A (первичный цифровой мультиметр)
Красный = температура в градусах Цельсия
Зеленый = %RH
Белый = расчетное изменение ppm
Результаты = обычно <3 ppm при изменении температуры на 10°C или среднее значение tempco 0,3 ppm /градус Цельсия.

 

КОММЕНТАРИИ КЛИЕНТА:

От Майка из Швеции (октябрь 2019 г.)
” Какое замечательное маленькое устройство вы сделали! Я был впечатлен качеством печатной платы и тем, насколько хорошо она собрана. , Пайка идеальна, все компоненты хорошо расположены и с идеальными галтелями на каждом паяном соединении
Сегодня я провел некоторые испытания с парой моих качественных измерителей, и мой Solartron 7150+ подтвердил точность устройства. и ваша калибровка.Я знаю, что мои показания 7150+ примерно на 100 мкВ завышены, поэтому приведенные ниже показания абсолютно точны.0009 Я очень довольный клиент и благодарю вас за то, что вы сделали это устройство доступным с такой точностью по гуманной цене.