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固态电压基准4910维修案例

时间:2012-10-09  来源:38hot  作者:lymex

为什么3、4脚会交叉呢?首先怀疑是原始电路板布线问题,为了简单的弥补而不用重新布板,有意的这样做的。但观察了另外一组好的板子,其对应运放的管脚并没有交叉,拍了这两个板子的背面的照片对比:

 


 
可以看到,电路板背面完全一样,因此只有一种可能,交叉属于安装错误,而且是从娘胎里带来的问题。合理的判断是,厂家在组装的时侯,这运放的管脚比较长,但扭曲了,造成插板的时候错位交叉,然后强行压入的。退一步讲,如果是有意交叉,那也应该用塑料管进行绝缘才对。也不太可能是运放本身的3、4脚错位,被检查出来而故意为之。Datron/Wavetek真要发现3、4脚错位的运放,本应淘汰。

用指针万用表R×100档测试该运放,发现2、3脚是不对称的,类似二极管。而从其内部电路上看2、3是对称的,因此初步怀疑该运放已经损坏。经过简单的搭了一个跟随电路试验(电源12V),3脚加上5V但2、6脚只有2V多,确认是运放损坏。
由于手边没有LM301/LM101,找了一个精度更高的AD707进行替换。AD707的可能问题是增益太高存在不稳定因素,但这电源是一个简单的闭环增益为1的电路,不会出问题。

 
换上AD707后,10V(A)就正常了。当然,C311这个针对LM301的补偿电容也没有用了。以下是换下来的元件:

 为了保险起见,用数字表的交流档,测试了10V(A)的交流噪音,非常小,确认没有纹波或振荡。

调整与测试

问题解决后,加电测试,发现原本10V的输出变成了10.000707,高了70.7ppm。
这属于正常情况,也说明10V(A)对输出有一定的影响。也就是说,10V(A)从11.24V降低到10V,造成主输出70.7ppm的升高,因此对这电源的抑制比就是57ppm/V。
另外,也可以推算出,原来主10V的-0.6ppm/K的温度系数,相当与原来10V(A)=11.24V具有了+0.01V/C的温度系数。这也可以说明,需要10V(A)具备0.0003V/C的温度系数,也就是不大于30ppm/C的温度系数,才能忽略对主10V的影响。当然,那个电源正常情况下达到10ppm/C以下都没有问题。

 本来,第3个微调钮具备21ppm/格的调节能力,调节3格就基本能达到目的。但该钮已经到了极限,只能再调节1格,因此实际调节时,调节了第4个微调旋钮1格,同时把第3个反向调节了13格。当然,第2个和第1个微调旋钮也都进行了调节,使得最后4路10V电压基本一致。
各微调旋钮的调节量(实测)如下:
第一钮:0.08ppm/格
第二钮:1.33ppm/格
第三钮:21.1ppm/格
第四钮:337ppm/格
第五钮:(未测,推算为6000ppm/格)
可以看到,这是16进位的,即每个相邻调节旋钮的灵敏度相差16倍。 整个调节范围是16×6000ppm=96000ppm,或者说,可以调节范围大致是9.52V到10.48V,相当与可以适应7V基准变化范围为6.88V到7.57V,足够了。

接下来,测试曲线(随时更新)

 时间还不太够,18小时,但已经可以看到很稳定,温度系数已经小到测试下限了。

 



补充:连续测试了30个小时,局部放大图,纵向每格为0.1ppm,grn4表现正常。

 

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