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100V电压基准

时间:2012-10-09  来源:38hot  作者:lymex


实际制作中,与电路图比有以下区别:
1、倍压滤波电解电容用了180uF
2、恒流用了三级,第一级是K373二只并联(承受高压),第二级为K246(Vp比较大,可以给最后一级以良好的工作点),最后一级为J111。
其实要有合适的管子,2级足够。第一级要求耐压高,Vp在5V-10V合适,Idss最好是5-10mA。由于第2级的工作点就是第一级的Vgs,由于Vgs < Vp,因此那么小的Vp不能给第2级提供良好的工作点,因此Vp要大。
第2级别Vp最佳范围是1.2V到1.5V,Idss为5-10mA,因为这级是提供零温度系数点电流的,Vgs=Vp-0.66V,太小的Vp没有零温度系数点,而且电阻上的电压也太小。太大的Vp则电流不够大了。
3、R1用了720欧,这个与所用的恒流管密切相关,这个电阻使得恒流电流1.5mA,同时满足1.5mA*720=1.08V,比夹断电压小0.66V,工作在零温度系数点。
4、10V的微调电位器用了500k,并串联一个100k的电阻,实际调节时也很灵敏
5、100V的调节放到了第5位置,电位器用了200k,串联电阻用了50k。
6、没有用C7,因为LT1021手册里不建议用

测试结果


从上电之前开始采集,用ACAL的3458A持续了1.5小时

 



结果总结评价
上电特性:10分钟内进入1ppm,这个不错了,但冷基准不知道为什么开始会波动大,单独测试每一只LT1021-10的时候,也发现开始加电电压高,然后在1、2分钟的时间没逐步下降的状况。

短稳、噪音:0.048ppm,相当不错。这对于100V来讲就是4.8uV,非常小了。那个10V曲线比较差,是因为也是用100V档测试的,噪音也是4.8uV,因此估计这个与表有关,说不定短路测试也小不了多少。

温漂:约-1.5ppm/K,不算好。当然,100V曲线一直向下,不一定是温度的原因,也有可能是3458A在变化,但最可能的原因是基准刚做好,需要一段时间才能稳定下来,飘几个ppm属于正常。

初始偏差:大约3ppm,不大,两个电位器分别调节10V和100V。

长期稳定性:无数据。需要过几个月甚至1年才能知晓。

负载调整率:10M下0.5ppm。通过并联900k电阻电压下降5ppm推算出来,等价为输出电阻4.5欧,因此平均每个IC为0.45欧,这与以前的测试相符。

电源调整率:可忽略

功耗:约2W,原边电流24mA。

外壳温升:大约1.5度。

2011-8-16再次冷热箱测试,温度系数大约-0.6pm/C

 




参考资料
1、Fluke 335D Instruction Manual

2、倪本来,《高稳定度电源》

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