czwartek, 23 kwietnia 2015

W poszukiwaniu precyzyjnego i stałego napięcia odniesienia, daleko szukamy czegoś co jest pod nosem i tanie

Kiedy zaistnieje potrzeba zrobienia precyzyjnego napięcia referencyjnego do np do avr-ka, czy do kalibracji miernika wpisujemy w google coś w stylu "....precyzyjne źródło napięcia odniesienia...." i wyskakują nam różne "scalaczki" typu REF-01/0x o dokładności 0.3% czy jakieś firmy Analog Devices...... i cena np 150zł za sztukę. Powiedzmy że dla kogoś kto stroi mierniki czy pracuje w miejscu gdzie różnica 0.001 V przy 2 V może
spowodować uszczerbek na zdrowiu wielu ludzi to rzeczywiście tego typu lub lepsze źródło napięcia odniesienia będzie odpowiednie, ale można zrobić to chyba taniej niż te 150zł ( podobnie jak przy źródle prądowym, są  specjalistyczne scalaczki, ale wystarczy garść elementów z każdego "spożywczaka" i już mamy zaskakująco dobry układ ) z całkiem dobrymi parametrami. Z pomocą przychodzi nam "Sztuka elektroniki" w rozdziale 6.15 mowa jest o tranzystorowym źródle napięcia odniesienia ( T-zno , band gap ), które korzysta z podwójnego napięcia przebicia krzemu, czyli od 1.20 - 1.30 V. Jak wiadomo gdy mamy jakąś diodę zwykłą np 4007 to gdy zmierzymy jej Uf to wynosi powiedzmy 0.536 V, ale po złapaniu w palce i podgrzaniu o te 10 st to Uf spada do około 0.516 V. Dlaczego tak się dzieje, to to całe tzno musi być strasznie niestabilne. Jest dokładnie odwrotnie, bo w dużym skrócie to napięcie jest stałe około 1.22V przy czym napięcie jednej diody jest kompensowane drugą. Są gotowe scalone okłady tzno np TL431 czy LM358-1.2 ale te 5% rozrzutu dla TL i 2% dla LM to w moim odczuciu dużo. Próbowałem symulować układ z rysunku 6.24 str 359, ale jakoś tak dziwnie to w circuit makerze wygląda, nie mogłem znaleźć jakiegoś prostego przepisu na tzno w wersji z operacyjnym i tranzystorkami. Przeglądając internet widziałem wiele schematów i wzorów, ale dopiero po kliknięciu linku do wikipedii i zobaczeniu na dole w dziale linki zewnętrzne lm317 nagle olśnienie, przecież to stabilizatorek napięcia dzięki któremu można zrobić zasilacz od 1.25V do 35V, właśnie 1.25 V czyli Vbg. Jeszcze tylko rzut oka na schemat lm317 i tak wszystko jasne na 100%. Jeszcze tylko próba temperaturowa czyli mrozimy lm317 w temp -10st i odczytujemy napięcie 1.238V, potem rozgrzewamy do około 60st i odczytujemy 1.239V. Dodam tylko że w podobnym teście lm7805 miał wartości zmierzone odpowiednio 4.98V i 4.95V, czyli 30 razy większe niż lm317. Dajemy potencjometr wieloobrotowy i mamy regulowane napięcie odniesienia do uC np 0.6V, lub po wzmocnieniu np 10 razy mamy 12.5V...... Przy okazji zmierzyłem stabilność temperaturową wewnętrznego Uref 2.56V w atmega32 i jestem pod wrażeniem, trzyma te 2.6 V od -10 do +60st. Tylko ta powtarzalność dla każdego procesorka trochę kuleje, więc trzeba uwzględniać to w ewentualnych obliczeniach.
******************************************************************************
Dzięki naszym sąsiadom z bardzo bardzo dalekiego zachodu mamy możliwość wejścia w posiadanie napięcia odniesienia za mniej jak 50zł z przesyłką, dodatkowo przyślą nam informację jakie rzeczywiście jest napięcie odniesienia ( sprawdzają na 6.5 cyfrowym mierniku HP czy FLUKE który kosztuje przynajmniej w tme.pl jakieś 2.500 PLN - 6.000 PLN czyli nawet najlepsze szkoły nie jest stać na zakup ), dla ciekawych w tme AD588AQ za 130 PLN, u chincyka AD588BQ lepsze parametry za 30 PLN z przesyłką.

Brak komentarzy:

Prześlij komentarz