Методика калибровки мультиметров

[Mickle]

Просто, как все гениальное!
В 1970 году два немецких физика Hartmut Grutzediek и Joachim Scheerer организовали компанию PREMA Präzisionselektronik GmbH, основными задачами которой, как предполагалось, должны были стать разработка и производство прецизионных измерительных приборов. Оптимизм этих молодых учёных основывался не на пустом месте. У них на руках был приоритет на широкодиапазонный аналого-цифровой преобразователь с технологией многократного интегрирования [1]. Масштабируемость, гибкость структуры в сочетании с превосходными характеристиками этого АЦП могли на долгие годы обеспечить перевес в конкурентной борьбе с ведущими производителями вольтметров и мультиметров высокой разрядности. Чисто теоретически при должной аппаратной реализации АЦП мог обеспечить преобразование входного напряжения постоянного тока с дискретностью 1/200 000 000 и интегральной нелинейностью 0,05 ppm за разумное время порядка нескольких десятков секунд. Другими словами, разработка 8,5-разрядного вольтметра была лишь делом времени.
Ещё одним стратегическим преимуществом компании стало открытие в 1977 году собственного полупроводникового подразделения, которое позволило улучшить технические характеристики измерительных приборов за счёт более широкого применения в их конструкции заказных БИС. Фактически, то, что у конкурентов занимало несколько корпусов м/с и десятки дискретных элементов, Prema интегрировала в одном чипе ASIC. Последние в мультиметрах делились, как правило, на две группы. Чипы, у которых маркировка имела префикс BK, CB и B, представляли собой интегрирующий АЦП, работающий по одному из запатентованных алгоритмов [1-4]. Чипы с префиксом CE служили преобразователем интерфейса и формирователем сигналов для управления дистанционными переключателями (бистабильными поляризованными реле), особая любовь Prema к которым прослеживается в каждой конструкции прибора. Но не только для собственного производства разрабатывались такие интересные чипы. Жемчужиной ASIC стали два АЦП ADC5601 и PRI5610 с разрядностью соответственно 25 и 26 бит [5-6]. Последний обладает всеми признаками, необходимыми для разработки на его основе вольтметра высочайшего класса точности: интегральная нелинейность менее 0,1 ppm, динамический диапазон 100 000 000 при доверительной вероятности 99,7% и времени интегрирования 100 сек.
При общей численности штата сотрудников компании около 100 человек, эффективность работы инструментального подразделения просто поражает. За период времени, начиная с выпуска первой серии мультиметров в 1971 году и до конца 90-х, когда инструментальное производство пришло в упадок и было расформировано, PREMA Instruments разработала и освоила выпуск моделей мультиметров разрядностью от 5,5 до 8,5 больше, чем всё советское приборостроение до сих пор. Мне удалось собрать досье лишь на 19 из них, хотя уверен, что это число не окончательное.



Во всём этом многообразии сияют подобно бриллиантам две модели мультиметров: 8017 и 6048.
7,5-разрядный мультиметр Prema 8017 имеет аналоговую часть такую же, как и у предшественника 5017, а вот цифровая претерпела настолько существенные изменения, что теперь вообще невозможно сказать: мультиметр ли это, запоминающий осциллограф или настольный персональный компьютер. За основу взята IBM PC совместимая система с процессором 80386SX-20, математическим сопроцессором, 1 Мб ОЗУ, жёстким диском на 86 Мб и контроллером графического ЖК дисплея 320x200 точек. Такого среди настольных мультиметров ещё не бывало.
Разработка 8,5-разрядного мультиметра Prema 6048 и, как это часто бывает, его менее точного 7,5-разрядного компаньона Prema 6047 началась в 1988 году [8]. К тому времени, как мы с вами знаем, уже существовал LTZ1000 и три очень серьёзных конкурента на его основе: HP 3458A, Datron 1271 и 1281. На что же сделала упор Prema, в течении 8 лет оттачивая конструкцию и проводя технологическую подготовку производства модели 6048? Простота - так я ответил на этот вопрос после общения с инженером Prema, изучения спецификаций и схемных решений. Среди всех известных на сегодняшний день 8,5-разрядных мультиметров Prema 6048 действительно является самым простым, хотя и не уступает по многим характеристикам даже пресловутому HP3458A.
Судите сами. Масса всего 5,2 кг (на 1 кг больше чем рекордсмен Keithley 2002). ИОН собран на LTZ1000CH по типовой схеме включения. Входной нормирующий усилитель - самый метрологически ответственный узел после АЦП. Его принципиальная схема занимает, как правило, несколько А3 форматов. В модели 6048 (и 6047) он включает в себя всего 2 ОУ: чоппер ICL7650 и высоковольтный SG1436.



По сути конструкторы Prema отказались от типовой структуры МДМ усилителя с параллельными каналами, следящим питанием и эквипотенциальной защитой входа в пользу преобразователя U/I без перечисленных атрибутов! Разумеется такой подход имеет и свои недостатки, как то, изолированное питание, необходимость особостабильного опорного резистора даже на основном диапазоне измерения. Но всё это решаемые проблемы.
АЦП прибора реализована в виде ASIC BK со встроенной поддержкой тактового генератора с ФАПЧ и схемой управления коммутатором разрядного тока. АЦП работает в квази-униполярном режиме. Т.е. ноль шкалы смещён так, что измерение сигнала отрицательной полярности возможно лишь в диапазоне примерно 1/600 от полной шкалы. Программное обеспечение мультиметра отслеживает переход через ноль и если таковой обнаружен, то выдаётся сигнал на бистабильное реле, которое перекоммутирует выходы преобразователя U/I на обратную полярность. Поскольку источники питания АЦП и преобразователя U/I гальванически развязаны, проблем при смене полярности не возникает.



True-RMS конвертер и стабилизатор тока для режима измерения сопротивления тоже выполнены просто и изящно. Первый - на базе широко распространённой AD637 с коммутируемыми цепями коррекции АЧХ предусилителя. Второй - на базе всё того же чоппер-ОУ ICL7650 с гальванически развязанным от остальных узлов питанием. Впрочем, подаваемое на него опорное напряжение тоже имеет развязку через ёмкостной преобразователь с "летающим" конденсатором и оптоэлектронными ключами.
Цифровая часть мультиметра собрана на базе 8-битного процессора WDC 65C02 и на первый взгляд ничем выдающимся похвастать не может. Но это только на первый взгляд. При внимательном же рассмотрении можно обнаружить подключенный к параллельному интерфейсу одинокий АЦП с маркировкой "BK" и термодатчиком LM335 на входе - АЦП в точности такой же, как и в аналоговой части мультиметра! Зачем в микропроцессорном блоке такая роскошь?
Ответить на этот вопрос не так-то просто, но всё же попытаться стоит. Во-первых, обращает на себя внимание тот факт, что в мультиметре не предусмотрены средства для самокалибровки, в том числе автоматической коррекции нуля. То есть их нет, вообще нет, никаких! Во-вторых, громкий заголовок в рекламной брошюре [8] "Эталонный мультиметр с компенсацией дрейфа". Более того, на первой же странице указан типовой температурный коэффициент 0,05 ppm/C при измерении напряжения и сопротивления, а также отмечена возможность работы мультиметра в составе эталона напряжения на эффекте Джозефсона. Из всего этого можно сделать вывод: компенсация дрейфа нуля и коррекция масштабного коэффициента выполняются в мультиметре программным способом на основе измерения температуры в корпусе и калибровочных зависимостей, индивидуальных для каждого прибора.
В заключении пару слов о модели 6047. Такого рода мультиметры-компаньоны - обычное, и я бы сказал неизбежное явление при производстве дорогостоящей прецизионной измерительной аппаратуры. Отличаясь от своих старших собратьев более дешёвыми компонентами, сокращёнными сроками и объёмами испытаний, эти приборы позволяют существенно повысить рентабельность производства. В некоторых случаях в силу высокого уровня унификации отличия между старшей и младшей моделями либо отсутствуют вовсе, либо заключаются в какой-либо мелочи, наподобие перемычки в Solartron 7071/7081.
Любопытно, как же обстоит дело в Prema 6047/6048? Увы, магической перемычкой обойтись не удастся. В модели 6047 используется ИОН на базе менее стабильного LM399 и отсутствует АЦП термокомпенсации со всеми вытекающими последствиями.

1. http://www.google.com/patents/US3765012
2. http://www.google.com/patents/US4361831
3. http://www.google.com/patents/US5066955
4. http://www.google.com/patents/US5327137
5. http://www.mediafire.com/view/vjh7tvxmv5ojvv2/ADC5601_datasheet.pdf
6. http://www.mediafire.com/view/ox6xryo5hqg9dz5/PRI5610_datasheet.pdf
7. http://www.amplifier.cd/Test_Equipment/other/Prema-8017.html
8. http://www.mediafire.com/view/xtnitzj9o96cbpn/Prema_6048_Specifications.pdf

[S.W.P.]

Огромная благодарность за очень интересную информацию! Хотя лично мои интересы (пока?) не выходят за пределы 4-х (реально даже трех) десятичных разрядов, но всегда интересно и радостно проследить за полетом человеческого разума и красивыми инженерными решениями.
Но возникло несколько вопросов:
1) если температурные дрейфы прецизионных компонентов компенсируются за счет точного измерения температуры (в одной точке!), то как (предположительно) обеспечивается равномерность температурного поля (в пространстве и во времени)? Может они ведут цифровые электротепловые модели прецизионных компонентов?
2) а как решается проблема старения прецизионных компонентов? ведь не только параметры плывут, но, наверное, и их зависимости от температуры?

[Mickle]

Температурная компенсация в Prema 6048 для меня до сих пор остаётся загадкой. Термодатчик впаян в плату микропроцессорного блока управления, в то время, как вся аналоговая начинка расположена на другой печатной плате. С другой стороны, если сделать несколько допущений, такой метод будет вполне работоспособен. Допущения следующие:
1. Мультиметр прогрет в течении установленных 2 часов. Тепловые потоки внутри корпуса можно считать стационарными, а температуры в двух любых близлежащих точках - имеющими тесную корреляцию.
2. Число компонентов, определяющих дрейф передаточной характеристики прибора невелико. Фактически, в режиме VDC масштабный коэффициент определяется соотношением сопротивлений резистора R31 в блоке интегратора и одного из 3-х резисторов R31-R33 в блоке предусилителя.
3. Физические процессы, обуславливающие температурный (ТК) и временной (старение) дрейф характеристик компонентов из п.2, различны. Поскольку к этим компонентам относятся лишь резисторы, такое допущение вполне обоснованно. В металлофольговых резисторах долгосрочный дрейф сопротивления обусловлен процессами окисления, изменением контактного сопротивления в местах соединения с выводами, релаксацией остаточных напряжений в подложке, ползучестью связки. Температурный же коэффициент определяется напряжённо-деформированным состоянием подложки, конфигурацией проводящих элементов, ТКЛР подложки, ТКЛР материала проводящих элементов.

[TEKTRON]

Mickle, спасибо за ПРЕМА, познавательно и интересно. Жаль только, что для использования в любительской практике методики программной компенсации температурной нестабильности придётся статистику собирать, компоненты старить/отбирать и программу писать в течение нескольких жизней .
Ну да у котов их изначально около девяти, и если Бога не гневить, то шансы не нулевые ...
С другой стороны, учитывая успехи методов числового моделирования и симуляции всего и вся, несложно представить момент, когда для измерения чего-нибудь с хорошей точностью будет предложен некий "облачный" удаленный интернет-сервис...

Если вы не против, можно вопрос об уже пройденных для вас этапах?
Могли бы вы сравнить ваши прежние ИОНы на LTZ1k и крайний на сертифицированном стабилитроне и пояснить, какой из них лучше по таким параметрам, как:
1. температурная стабильность;
2. кратко- и долговременная стабильность;
3. помехоустойчивость;
4. себестоимость, если покупать LTZ1k и серт.стабилитрон на общих основаниях;
5. затраты времени на отладку.

Т.е. у меня появилось предположение, что LTZ1k себя исчерпал и уже не устраивает вас по каким-то причинам, вот и хочется узнать, что в нём не так и стОит ли переключаться на сертифицированные стабилитроны.
Спасибо.

[Mickle]

Могли бы вы сравнить ваши прежние ИОНы на LTZ1k и крайний на сертифицированном стабилитроне

Если не принимать во внимание задачи импортозамещения или обороноспособности страны, а просто положить на разные чаши весов LTZ1000 и любой из вышеупомянутых стабилитронов, у последнего не будет никаких шансов А если серьёзно, я не вижу особого смысла делать выводы по паре штук наколенно-самодельных конструкций, собранных из подножных радиодеталей за несколько свободных от работы воскресных часов.
Хотя попробую. Итак, сравним стабилитрон с источником тока на ОУ и LTZ1000CH в типовой схеме включения из даташита:
4. Аттестуемые стабилитроны - штучный продукт одного единственного на сегодняшний день ОАО "Оптрон", целевая потребительская группа которого включает штучное число предприятий и никак не радиолюбителей. Ввиду малых объёмов выпуска удельные капитальные затраты на "выпечку" всяких там 2С108 и иже с ними, оценивание параметров, группирование и присвоение класса просто огромны. Но это вовсе не значит, что SZA263, LTFLU-1 и LTZ1000 с регламентированными показателями стабильности будут стоить намного дешевле. Чтобы в этом убедиться, достаточно посмотреть на разницу цен HP/Agilent/Keysight 3458A: обычного и с опцией 002 (ИОН с повышенной стабильностью). Те же самые 300-1000$ за дополнительную годовую "выдержку". Таким образом, если ИОН строится просто из любопытства или саморазвития, тогда выбор в пользу массовых компонентов очевиден, и сертифицируемые/аттестуемые в их состав не входят по определению.
1. Каким бы замечательным ни был прецизионный стабилитрон, его ТКН стабилизации равен нулю лишь в одной точке. Найти эту точку - уже нетривиальная задача в условиях любительской лаборатории. Впрочем, основная печаль не в этом. За границами крошечного отрезка шкалы температур вблизи рабочей точки ТКН вновь становится ненулевым, и очень сильно ненулевым, до нескольких единиц ppm/C. К тому же ток, протекающий через стабилитрон, вызывает его саморазогрев. Что делать? Либо вводить коррекцию (аппаратную или программную) выходного напряжения ИОН в зависимости от температуры, либо громоздить для ИОН термостат.
Стабилитрон с эмиттерным переходом в LTZ1000 может иметь остаточный ТКН до нескольких десятков ppm/C. При желании его можно улучшить на порядок двумя разными способами путём введения в схему резистора и подбора его номинала. Но заниматься этим вовсе не нужно, т.к. термостатирование чипа даже в самом худшем случае снижает остаточный ТКН на 2-3 порядка.
2. LTZ1000 - серийный компонент и индивидуальное тестирование стабильности или др. параметров не проходит. Тем не менее, после 200-1000 часов предварительной наработки в большинстве случаев мы получим долгосрочную стабильность выходного напряжения 1-2 ppm/год (типовая 0,8). Конечно, доверительная вероятность не 100 %, но мне ещё не встречались случаи аномального дрейфа этих чипов.
Стабилитроны, ИМХО, более капризны. При длительном хранении в обесточенном состоянии утрачивают достигнутые предварительной наработкой показатели. На рисунке как раз такой случай: стабилитрон 1N829A из разобранного Solartron 7081 показывает интенсивность дрейфа 11 ppm/sqrt(kHr), тогда, как для самого прибора лимит 6-7 ppm в год!



С другой стороны, при должном заботе и уходе даже скромные стабилитроны 2С108К класса 0,005 (50 ppm/1000 час.) показывают вполне удовлетворительные результаты. На рисунке дрейф выходного напряжения меры на двух указанных стабилитронах (схема была ранее):



Ещё один аспект стабильности - влияние характеристик компонентов внешней обвязки. В источнике тока стабилитронного ИОН это, как правило, резисторы и ОУ, а в схеме на LTZ1000 просто куча всего. Тем не менее, последний выигрывает с огромным перевесом. Самый неблагоприятный случай для LTZ1000 - когда изменяется коэффициент деления цепочки резисторов R4/R5, задающей рабочую температуру термостата. Но даже тогда дрейф выходного напряжения ИОН будет всего ~1/100 от изменения вышеуказанных параметров.
Теперь посмотрим, что будет со стабилитроном. 2С108 старших грейдов имеет типовое дифф. сопротивление 12 Ом. Балластное сопротивление при токе 7,5 мА и выходном напряжении 10 В составит около 500 Ом. Дрейф сопротивления последнего на 100 ppm приведёт к изменению выходного напряжения ИОН на 2,5 ppm, что в 2,5 раза хуже, чем в предыдущем случае.

3. С точки зрения помехоустойчивости LTZ1000 просто ужасен. В основном из-за чувствительного усилителя в узле термостата.
5. ИОН со стабилитроном требует поиска рабочей точки последнего путём построения семейства линий уровня функции U(T,I). LTZ1000 - спаял и забыл, настраивать там просто нечего.

Т.е. у меня появилось предположение, что LTZ1k себя исчерпал и уже не устраивает вас по каким-то причинам

Не, с LTZ в порядке, есть ещё порох... Вон сколько страниц на родственном форуме фантазёры нафантазировали http://www.eevblog.com/forum/projects/ultra-precision-reference-ltz1000/ Вот только любопытство моё в области истории и технологий DС измерений практически иссякло. Понемногу меняю область интересов.

[TEKTRON]

Mickle, Спасибище огромное, вы прояснили очень важные для меня вещи!

С точки зрения помехоустойчивости LTZ1000 просто ужасен.

- получается, металлический корпус/экран + фильтр со стороны сети обязательны. Пластмассой уже не отвертеться.

[TEKTRON]

Вон сколько страниц на родственном форуме фантазёры нафантазировали http://www.eevblog.com/forum/projects/u ... e-ltz1000/

О! Ещё 10 страниц накатали!
Пока порадовал юмор "Семён Семёныча", который дал ссылку на свою страницу http://www.simonthenerd.com/LTZ1000A.htm
Цитата оттуда:

The amplfier boost the 7.2V to 10.0000000000000000V (I wish)

Оптимист, скромно мечтающий о 17,5 разрядном вольтметре...
А вообще удобно, когда в отдельной теме всё. Рассылку volt-nuts долго лопатить надо, чтобы собрать всё в кучу.

[Mickle]

Если кому-то будет интересно, вот здесь http://www.ko4bb.com/manuals/index.php?dir=09)_Misc_Test_Equipment/Prema я выложил для всеобщего доступа две версии руководства на вышеописанные мультиметры Prema: английское и немецкое, разных годов. Принципиальные схемы прилагаются.

[TEKTRON]

На помянутом выше родственном форуме опубликованы очень интересные ответы РЕАЛЬНОГО разработчика LTZ1000[A] и LM399 Bob Dobkinа на вопросы энтузиастов-любителей.
Кому интересно - http://www.eevblog.com/forum/projects/u ... #msg404500

[Дмитрий М]

Это вопрос больше к Mickle . А вообще чем обуславливается стоимость стабилитронов Оптона и вообще у буржуев такая высокая. То есть там технология как построена... делают сто тысяч и отбирают 100 хороших или техпроцесс крайне сложный и делают 100 хороших сразу? Ну не только же малым выпуском их цена обуславливается... Просто с прецизионными кварцами я знаком в общих чертах, там срез хитрый и мал выход ну и затраты на термопрогон и старение велики, построение графиков поиска нулевого ТКЧ тоже дело долгое и дорогое. Как делают прецизионные стабилитроны?

[Mickle]

Я не знаю всех подробностей технологических процессов. Однако можно предположить, каковы могут быть затраты на испытания и разбраковку "свежеиспечённых" стабилитронов по классам. Термокамеры на 45 градусов, стабилизаторы рабочего тока, многоканальные мультиплексоры, прецизионные вольтметры или на худой случай компараторы напряжения тем более точные, чем выше класс стабилитронов. А теперь представим, что всё это необходимо для каждой группы стабилитронов в течении 1000, а то и 5000 часов. Плюс контроль НЧ шумов (если они нормируются в ТУ), температурного коэффициента и т.д. и т.п.

Вот в этом свежем автореферате можно почитать о нововведениях, позволяющих снизить себестоимость выпуска стабилитронов типа 2С117 в ОАО Оптрон: http://www.mpei.ru/LANG/RUS/Publish/InfoAcadCncl/2013/DreninAS.pdf

[Дмитрий М]

В принципе в автореферате указан способ термокомпенсации методом двух кристаллов в одном ПП, очевидно и на этом этапе идёт разбраковка с отсевом, степень которого мы не знаем. Интересно а отсеянные используются дальше как обычные кристаллы для чего-то типа Д818 (точные стабилитроны)? Ну и потом термопрогон и разбраковка, что при малых объёмах тоже дорого стоит.

[alex_lv]

Тут еще нюанс в том что и LTZ1000 и оптроновские стабилитроны - изделие КРАЙНЕ малосерийное. Насколько я понимаю - объем производства LTZ1000 не больше несколько тыщ в месяц (даже оптовая цена на них на сайте указывается не за 1к а за 100шт.), а оптроновских стабов - и того меньше, причем, подозреваю, на порядок... Вот и одна из причин высокой цены. Ну и практически полный монополизм Линеара на этом рынке. При таком уровне потребления ни один другой производитель не захочет вкладывать миллионы в разработку и введение в производство крайне маловостребованной микросхемы.
П.С. Та и я бы не сказал что 50долл. за 1шт. LTZ1000 - это такая уж и высокая цена... Какой нить довольно банальный операционник бывает стоит сопоставимо.

[TEKTRON]

...Та и я бы не сказал что 50долл. за 1шт. LTZ1000 - это такая уж и высокая цена...

Эта цена однозначно не включает термотренировку, прогон в 1000 часов и сертификацию по их результатам. ИМХО.

[TEKTRON]

...Термокамеры на 45 градусов...

Боб Добкин в вышеупомянутых ответах приоткрыл "завесу технологической тайны". Не для Mickle, но для тех, кто, возможно, испытывает трудности с английским, в меру сил изложу своими словами:

the burn-in procedure would be to operate these in an oven set to 125C for 2 weeks, which would be equivalent to 1000's of hours of normal operation.

- вместо прогона при рабочей температуре в течение нескольких тысяч часов, они помещают [в данном случае] LM399 в термостат на 125 градусов и гоняют 2 недели.
Потом отбирают с наименьшим дрифтом:

Any LM399's that are drifting too much after that can be replaced [i.e., you burn-in more than you need, and select the best units for the array].

Ну и несколько практических советов от отца-основателя этих устройств:
1.

The LM399 is much more sensitive to board stress than the LTZ [because the LTZ has a special mechanical arrangement in the die mount]-- so the LM399 should be mounted off of the PCB a little bit to allow for this.

- LM399 гораздо более чувствительна к механическим стрессам, чем LTZ (в последней приняты особые меры в креплении кристалла), это надо учитывать при разработке печатной платы.
2.

The long term stability of the array of LM399's will be directly related to the power required to run the heater-- and this can be minimized with insulation-- the more the better!

- Долговременная стабильность набора LM399 напрямую зависит от мощности, потребной для работы встроенного термостата, соответственно чем лучше термоизоляция от окружающей среды, тем выше долговременная стабильность.
3.

The LM399's do not age when they are turned off, and have almost no hysteresis-- so keeping the reference *off* until a few hours before you need to use it [and/or calibrate it] is the best way to keep the long-term drift minimized.

- LM399 не стареет в обесточенном состоянии, и по большей части свободна от гистерезиса, поэтому ИОН на этой основе можно включать только по мере надобности, за несколько часов до использования или поверки. Такой режим работы позволит минимизировать долговременный дрифт.
4.

If properly insulated, an LM399 can have a ppm/K figure of between 0.1ppm/K to 0.2ppm/K-- the data sheet is *very* conservative.

- При правильной термоизоляции LM399 может иметь ТКН от 0.1ppm/K до 0.2ppm/K. Дейташит в этом отношении очень консервативен.
5. По поводу разницы между LTZ1000 и LTZ1000А - т.к. "А" - версия вынуждена работать при более высокой Ткристалла (на 10 градусов), из-за этого она имеет примерно вдвое более высокий долговременный дрифт при прочих равных условиях. -

All voltage references *do* age faster at higher temperatures. So, since the LTZ1000 can be run about 10-deg-C lower than the 'A' version, it will have lower [about 1/2] long-term drift than the LTZ1000A under otherwise identical conditions.

6. С другой стороны, "А"-версия гораздо менее чувствительна к механическим воздействиям, и, в частности, к изменениям атмосферного давления, чем "безбуквенная" -

The LTZ1000A has a different die attach than the LTZ1000, but they are both isolated quite a bit from external lead stress. Both of them will respond a small amount to lead stress, but the 'A' version if far less susceptible to this. Bob said that this can show up as a drift in output voltage with changes in barometric pressure.

Насчёт атмосферного давления для меня новость. Вопрос Mickleу - у вас есть чем его контролировать? Вы замечали какую-нибудь корреляцию между напряжением и атмосферным давлением при долговременном наблюдении? Поскольку о 9-разрядном ДММ я ещё не слышал, а 8-разрядный у вас имеется, если кто и может отловить такую зависимость, то только вы. Причём, по логике высказываний г-на Добкина, у LM399 зависимость от атм. давления может быть ещё заметнее, а у вас строенный ИОН на LM399 заброшен в ящик стола...
Эх, был бы доступ к термостатированной барокамере...

7. Выходное напряжение LM399 чуть меняется с изменением положения в пространстве - это не от Добкина информация, а от тамошнего форумчанина Андреаса, подтверждённая Mickleом. Я, правда, такого узреть не смог, повертев 34401А на разные бока, но, возможно, 6-ти с половиной цифр для этого недостаточно.

[Mickle]

Вот уж чем бы я не стал заниматься, так это исследованиями влияния атмосферного давления на напряжение стабилизации стабилитронов Да, вполне вероятно, что Добкин прав, и такая связь имеет место. Но принесёт ли практическую пользу такое знание? По даташиту LTZ его типовой долгосрочный дрейф составляет 2 мкВ/sqrt(kHr) или 0,28 ppm. Типовая амплитуда НЧ шумов - 1,2 мкВ или 0,17 ppm. Дополнительная погрешность (типовая) при изменении температуры окружающей среды на 10 градусов - 0,5 ppm. Всё это в совокупности даёт неопределённость выходного напряжения порядка 1 ppm. Какую часть от этой величины (десятую, сотую) будет составлять влияние колебаний давления?
Давайте прикинем. Допустим, что корпус LTZ есть оболочка, давление воздуха в которой равно нормальному атмосферному 101325 Па. Тогда в изохорном процессе нагревание на 10 градусов от комнатной температуры приведёт к приросту давления на 3377 Па или 25 мм.рт.ст. (кстати, последняя величина совпадает с сезонными колебаниями атмосферного давления в течении года). Что же выходит? Если бы типовой коэффициент 0,05 ppm/градус определялся не коэффициентом стабилизации термостата LTZ, а лишь деформацией корпуса при изменении атмосферного давления, то в течении года мы бы наблюдали колебания выходного напряжения всего на 0,05 ppm. В сутки эта величина составила бы около 0,01 ppm. По сравнению с вышеперечисленными источниками неопределённости напряжения вклад изменения давления просто ничтожен и вряд ли измерим даже 8,5-разрядным вольтметром.

Небольшая поправка к моему последнему посту. Те 1000 часов, о которых писал я, и те 1000 часов, о которых говорил Добкин - это не одни и те же 1000 часов
Процедура аттестации стабилитронов 2С108 и пр. включает два этапа.
Первый - т.н. стабилизация. Длится он 168 часов минимум и имеет то же назначение, что и приработка деталей машин. На этом этапе происходит ускоренная релаксация технологических остаточных напряжений, что соответствует первой стадии ползучести. Именно эту стадию Добкин предлагает проводить при повышенной температуре, но с сокращением длительности.
Второй этап длится номинально 1008 часов и представляет собой периодический (каждые 168 часов) контроль напряжения стабилизации. Результаты этого этапа являются основанием для оценки долгосрочного дрейфа напряжения и присвоения стабилитрону определённого класса. Этот этап сократить путём повышения рабочей температуры нельзя.

[xDevs]

Mickle, спасибо, просвещаемся!

Тем временем, пока на дружественных форумах обсуждают, я заказал свои платки под LTZ+LTC2057. Завтра закажу на дижикее мелочевку, у линеара усилители. Резисторы заказал еще неделю назад, у вишая, но они минимум через два месяца испекутся, и с их конской ценой я пока осилил только на 5 плат.
Будет что показать - создам ветку и здесь, если интересно.

[Mickle]

xDevs, конечно интересно, создавайте! Я вот тоже заказ свой жду на следующей неделе. Правда решил попробовать не LTC2057, от которого так фанатеют на eevblog, а вдвое менее шумного конкурента от Maxim. Но и тем и другим у меня доверия пока нет. Одно дело проверенный временем и почти всеми производителями 8,5-разрядников LTC1052 с низкочастотным сэмлированием, другое - тоже самое, но с частотой 70-100 кГц и неизвестным уровнем коммутационных помех по входу. А главное, для LTZ1000 с его шумом и стабильностью это совершенно излишне, так сказать overkill

[Mickle]

Не могу не поделиться одной редкой монографией 1982 года издания, в которой на 500 страницах наиподробнейшим образом расписаны история, методология создания, методики расчётов прецизионных источников питания, включая элементную базу, примеры схем, перспективные разработки и многое другое. По полноте охвата рассматриваемого вопроса и объёму материала эта монография в 5 раз превосходит классический труд Л. В. Венгеровского "Прецизионные полупроводниковые стабилизаторы", 1974 г.
Хочу сразу предупредить, что язык монографии - китайский. Но не думаю, что это неудобство скажется на впечатлении от прочтения Да, название книги я перевёл примерно так: "High stability power supplies".

http://www.mediafire.com/download/3bbp024n9rrxfbq/High_stability_power_supplies_(1982).djvu

[telem]

Mickle, прошу повторить, а то в предлагаемой статьи не обнаружено корректное завершение файла.
Спасибо, с трепетом перечитываем эту тему и ожидаем продолжения дискуссии.