搜索
bottom↓
回复: 142

[DIY] LTZ1000ACH 10V基准源

[复制链接]

出0入0汤圆

发表于 2009-8-12 20:31:31 | 显示全部楼层 |阅读模式
我们已经采购了LTZ1000ACH的样片
并着手设计基于LTZ1000ACH的高精度基准
此为高端版本,10V输出

系统结构计划为:低噪声电源供电,LTZ1000ACH稳定后,采用统计法高精度运放放大到10V
必要时可采用单片机闭环温度控制,全板恒温,彻底杜绝温漂问题

但套件价格会比较贵

发此贴的目的是,表示此项目已正式启动


LTZ1000ACH_10V_SCH (原文件名:未命名.PNG)

出0入0汤圆

发表于 2009-8-12 20:35:48 | 显示全部楼层
赞,关注进展。

出0入0汤圆

发表于 2009-8-12 21:21:05 | 显示全部楼层
套件价格大概多少呢?LTZ1000ACH、精密电阻都不是便宜货,而且关键是很少有人有大量的渠道。网上有的也是拆机件。

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2009-8-12 21:39:03 | 显示全部楼层
To 2F:
套件价格目前还没法定下来,因为线路图还在设计中
器件选型还没完全定下来

目前可以预定的器件,有
LTZ1000ACH 二手大约70~80,全新约400一片
LT1013 全新40附近
LT1052 x2 全新30附近
Vishay精密电阻约需20个(如果采用统计法,不用就减少很多了,这个是可选的),全新的20~30元一个,二手3~5元

可以预见的是,都采用正规全新器件,造价肯定过千元-_#!

我们的初期目标是,可以校准6位半表(期望年稳定度能优于15ppm)

一旦设计完成,会先发布在这里,让大家讨论讨论的

出0入0汤圆

发表于 2009-8-12 23:10:23 | 显示全部楼层
lysoft
总算动手了,支持一下!

出0入0汤圆

发表于 2009-8-12 23:13:50 | 显示全部楼层
俺的套件已经定型,元件也到位,关键电阻用金属箔,其它电阻用DALE蓝精灵。共用到7片金属箔。

单套价格定位在200元左右。

出0入0汤圆

发表于 2009-8-12 23:57:11 | 显示全部楼层
to 【5楼】 jj3055
性价比不错呀,只用了7个电阻呀!参数怎么样?温漂、老化参数呢?

出0入0汤圆

发表于 2009-8-13 00:08:46 | 显示全部楼层
实验板做好到现在已经一个多星期了,用我的HP3456A测量,电压一直稳定在7。03674V,只有刮台风那天动了末位,变成了7。03675V,等台风刮好又回到7。03674V,估计刮台风那些天天气潮湿,气温又低,是我的HP3456A表飘移,而不是该电路漂移!它的稳定性可见一斑。

我做的另外的AD587和AD588板就不一样了,尤其那个AD587,过一个晚上就是另外的读数了,飘来飘去,AD588相对好点。

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2009-8-13 15:09:18 | 显示全部楼层
SCH已出,请各位指点

出0入0汤圆

发表于 2009-8-13 16:20:46 | 显示全部楼层
6脚连接有错,

出0入0汤圆

发表于 2009-8-13 16:30:13 | 显示全部楼层
15ppm/年指标定的不高。如果按照6位半30ppm/年、校准器要1/4的要求看,也要7.5ppm/年。而另一方面,LTZ1000这IC也完全有能力做出校准8位半的。

统计电阻那地方也许是个示意图?无论如何用1M的不行,因为高电阻本身性能不好,而且由于阻抗高,运放Ib的变化产生的漂移因素比重太大。

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2009-8-13 16:41:09 | 显示全部楼层
6脚连接有错,已经修正了
统计电阻目前只是示意图,具体阻值大约是75K附近

关键是原理图和布板方面,楼上的有什么好的建议呢?

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2009-8-13 16:44:17 | 显示全部楼层
按手册,120R的电阻似乎也很关键吧?

目前主要是金封电阻的采购问题,使用塑封的,指标无法做的很高哦

各位有何高见?

出0入0汤圆

发表于 2009-8-13 16:48:58 | 显示全部楼层
顶了

出0入0汤圆

发表于 2009-8-13 18:51:35 | 显示全部楼层
支持,买了些金铂电阻,买不齐,看来只有等套件中,网站发行时通知声diannaoza@163.com

出0入0汤圆

发表于 2009-8-13 19:13:17 | 显示全部楼层
俺是花了一个月才把金属箔买齐呢,还花了两千多块钱

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2009-8-13 19:31:17 | 显示全部楼层
还花了两千多块钱?
金封电阻?还是塑封的?

原理图没有需要继续改进的地方么?

出0入0汤圆

发表于 2009-8-13 20:58:53 | 显示全部楼层
C6 C8有必要加吗,常规电路这样做可以减少噪音,但我实验发现这个电路有些地方不好加电容,加上去就自激震荡!你这两个我试过,不会出问题,但加与不加输出一个样

R6  13K的阻值买的到吗?我印象这个阻值很难买!而且LTZ有离散性,怎么调节?

电源有必要用精密电源吗,我做实验发现电压从9V变到15V,六位半表测不出变化,可以见得电源没必要这么好

7V升10V电路用什么运放,貌似宰波稳零运放,如果用常规的宰波稳零运放ICL7650,我看不行,它的输出幅度不合要求

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2009-8-13 21:13:11 | 显示全部楼层
1)C6和C8未必会加
2)13K的确实买不到,买接近的,或者12K+1K此类方法拼凑,此与LTZ1000的工作温度有关,越大越热
3)电源有必要用精密电源,已经有资料证实,使用诸如7805此类非低噪电源会导致输出基准信号噪声大增,情况不妙的话,可能高达75uV

PS,微弱噪声是万能表无法测量的,据说使用专门的噪声示波器才能看见,具体俺不清楚,但肯定的是8位半也测量不了噪声幅值的

4)运放采用低噪运放?还是零飘运放?
电源使用15V的,输出10V的幅度不是问题

出0入0汤圆

发表于 2009-8-13 21:13:50 | 显示全部楼层
还花了两千多块钱?
金封电阻?还是塑封的?

****************
塑封的,买了400多个,前一批买来是8元和10元的,后来买的是5元的

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2009-8-13 21:15:54 | 显示全部楼层
数量不少啊~
都有些什么阻值?
都在TB买的?
找特定阻值很困难哦~

出0入0汤圆

发表于 2009-8-13 21:22:08 | 显示全部楼层

(原文件名:自治州子.JPG)



我是这样做的,12K够了,不够的话R4换成12K,基准源用LTZ,内部温度不宜设置太高,没必要,而且老化严重

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2009-8-13 21:24:51 | 显示全部楼层
我都觉得12K够的,12K大约多数度?50度?

出0入0汤圆

发表于 2009-8-13 21:53:49 | 显示全部楼层
差不多,但有离散性的,

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2009-8-15 12:22:15 | 显示全部楼层
如无其它改进,那么周1起进行PCB设计定型
预计2周后可以推出

出0入0汤圆

发表于 2009-8-17 23:17:29 | 显示全部楼层
PCB设计怎样了啊?

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2009-8-18 11:10:05 | 显示全部楼层
布板ing

本周内可完成

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2009-8-19 20:44:43 | 显示全部楼层
今天进行了试验,采用运放放大方案,发现其噪声也被同步放大

另外借鉴PWM技术,采用安捷伦信号发生器模拟PWM信号,艾特克斯高精度可编程电源供电,福禄克8846A和Tek示波器,进行新的测试,充分评估其可行性

受此影响,板卡将延迟发布数周

出0入0汤圆

发表于 2009-8-27 19:52:20 | 显示全部楼层
120欧的确也比较关键,但不如1k/12k。

12k电阻,这是个大概数值。由于LTZ本身有离散,用上相同的电阻,内部温度也不一样,所以需要微调。能工作到35度环境温度的,上电阻大体范围是12.0到12.5k。

7转10用运放,放大倍数1.4,噪声当然也同时被放大,因此对运放有要求,不太适合用哪种噪音较大的自稳零运放(比如LT1052)。

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2009-8-27 22:30:15 | 显示全部楼层
最新进展:
考虑到电阻分压电路的不稳定性,目前选用PWM-DAC的方案,正在研究PWM控制部分
DAC部分已经实现微伏级别以下的噪声 ^_^

噪声抑制方法是:多阶有源T型噪声滤波器+差分积分滤波器,电路的理论噪声为纳伏级别,只要布板和器件参数选择正确,控制在1uV以下的噪声,是完全没问题的
另外采用积分采样/保持电路,也能很好的抑制噪声,但受到RC值的影响,必须在其前级使用多阶有源低通滤波器充分抑制其噪声后才能使用

此两个方案中,后者更为复杂,而且必须有MCU参与,但效果估计和前者相差不大.后者的优势在于,反应速度比前者快近100倍

PWM的闭环控制也是有难度的,目前正在努力攻克中

出0入59汤圆

发表于 2009-8-27 22:48:02 | 显示全部楼层
多阶有源T型噪声滤波器+差分积分滤波器  加了这部分电路减低噪声效果如何;

但是增加的电路自身是否又会产生噪声;  连无源器件,电阻 也会有噪声; 那么你加的电路会怎么样???

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2009-8-28 09:08:08 | 显示全部楼层
有源T型噪声滤波器+差分积分滤波器,
尤其是有源T型噪声滤波器,不是常规的构造,其噪声抑制能力很好的,采用多阶即可有效抑制噪声
分析结果是,对10V 50%的PWM方波,一阶有源T型噪声滤波器,都能把噪声抑制到1mVpp以内(约350uVpp)

根据文献资料显示,基准源,仅关心低频噪声(0.01~10Hz为主,100Hz以内为辅),对于>100Hz的噪声并不敏感

问题在于,这些电路是否会引入不稳定因素,这才是需要仔细琢磨的

出0入0汤圆

发表于 2009-8-28 10:21:19 | 显示全部楼层
关心这个PWM-DAC的进展情况!

不过有个疑问,对于需要多个输出基准电压的电压基准源(例如校准34401A的电压基准),
是用一块滤波板通过设定参数调节输出电压好呢?还是几块不同的滤波板,分别输出不同
的电压基准好呢?

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2009-8-28 20:35:04 | 显示全部楼层
一个PWM处理,仅能输出一路精密电压
因为一旦PWM的占空比改变了,其纹波抑制电路的参数就需要调整(占空比的微调就不需要)

在精准的前提下,要几路电压?那就要几路PWM-DAC来实现

但如果对输出的要求不高,就可以单纯PWM降压获得

PWM-DAC的研究之路还长,没这么快能实现的,还得做板验证和反复优化,即便如此,也未必就能达到目的,技术风险不小呢
只能尽力而为吧 :)

PS,降压采用高精度ADC反馈处理其实也足够校准6位半表的了,例如TI的31位ADC ADS1281,其INL能做到0.6PPM

出0入59汤圆

发表于 2009-8-28 20:54:12 | 显示全部楼层
我有个问题,搞不懂, 你是用PWM来实现DAC?

那么为什么不使用普通的DAC, 滤波就简单多了


难道是?。。。。。。

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2009-8-28 21:40:17 | 显示全部楼层
普通DAC多数是R2R网络,这个R2R网络虽然线性度好,但存在漂移,这就结症所在,这又回到采用运放放大的老问题:存在电阻分压网络,而这个网络带来很大的漂移
如果是PWMDAC的IC,其内部一般集成纹波过滤,但噪声效果肯定不好

高精度基址要求年稳定性好,集成DAC芯片,无法给出这个指标

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2009-9-1 16:20:35 | 显示全部楼层
最新进展:
做了一阶有源T型噪声滤波器,并使用Fluke8846A交流档实测,输入波形为安捷伦32210A信号源,200~300Hz范围
8846A测量出来的噪声仅0.3mV
和理论分析的350uV相差不大

改变有源T型噪声滤波器上的滤波电容和电阻,对输出信号的影响是8846A无法测量的,因为有源T型噪声滤波器等效于一个大RC值的普通滤波电路,当C足够大时,C的变化不会导致滤波效果的改变

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2009-9-9 20:48:18 | 显示全部楼层
最新进展:
把有源T型噪声滤波器和有源RC滤波器合并优化,尝试了这个改进型有源RC滤波器,采用3级结构后噪声能控制在6~7uV附近
再经过积分滤波处理,有望控制在几个uV之内

出0入0汤圆

发表于 2009-9-16 13:34:42 | 显示全部楼层
你这个我放弃等待了。。。 :)

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2009-9-16 13:47:36 | 显示全部楼层
呵呵~LS的客气啦

我的目标是做0~10V可调的高精度参考电压源,调节步长1ppm,而不是固定输出的

已经开始进行线路图设计了
头像被屏蔽

出0入0汤圆

发表于 2009-9-16 14:06:23 | 显示全部楼层
提示: 作者被禁止或删除 内容自动屏蔽

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2009-9-16 14:50:53 | 显示全部楼层
我们的定位是不同的,没有冲突
而且我做这个参考源的价格预计会在2K以上

0~10V可调参考电压源,还附加一个8位的电压表(目标精度6位以上)用来回读输出电压

所以此项目风险很大,不过我们有经费投入,力求最到最好吧

计划中的系统结构图


(原文件名:10Vref.gif)

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2009-9-16 21:43:55 | 显示全部楼层
更新系统结构图
有建议,尽管说便是

出0入0汤圆

发表于 2009-9-16 21:48:26 | 显示全部楼层
jj3055的作品已经可以在我们邮购部出货了。价格仅是250。  

估计你很难超越了 :)  尤其是价格上。  

质量上迟些我们再PK一下。
///////////////////////////////很强悍的价格,让人浮想联翩啊  ````````-_-!

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2009-9-16 21:52:58 | 显示全部楼层
出发点都不同,打什么价格战哦?

看看我们的系统结构图再说吧^_^

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2009-9-23 19:14:11 | 显示全部楼层
LTZ1000的核心板设计完成,单独的套件就不出了,要PCB空板还可以找偶的,可以预定,大约8~10RMB一片

力争国庆前完成余下的设计任务


(原文件名:7Vref.PNG)

出0入0汤圆

发表于 2009-9-23 21:01:18 | 显示全部楼层
【41楼】 lysoft
---------------------------------
太复杂了!

主从两个PWM用于只是产生10V基准?为什么要生产10V基准呢?原来的7V不是很好么?16bit-DAC 是两个DAC芯片? 也即是没有用PWM-DAC?

24bit是ADC芯片?如何保证这内部的测量监控是准确的呢?

.....

还是感觉太复杂了,应该简单些。关键是自己做一个测量速度快的高精度数字电压表(或者说高精度高速ADC)就行了。但也没这么复杂啊。

或许不应该老停留在硬件实现高精度,现代计算机技术使得算法很容易实现,或许可以用之。

另外,linear公司有一篇应用文档 贴上来  《A Standards Lab Grade 20-Bit DAC with 0.1ppm/°C Drift》
点击此处下载 ourdev_484607.pdf(文件大小:519K) (原文件名:Linear_an86f A Standards Lab Grade 20-Bit DAC with 0.1ppmC Drift 好文.pdf)

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2009-9-23 21:19:23 | 显示全部楼层
LS的,这个图纸,早已经包含在我的基准系统中,不过我还对其进行了优化,精度可以提高到21位,而且非线性度优于0.5PPM

要达到10V精密基准,不能使用7.xV的,任何高精度仪表(例如8位半)和校准系统,都是10V的,重要的是稳定的10.000000V而不是一个7.XXXX伏

16位DAC 2片组成高低位控制,可以实现理论24位的精度
ADC用TI的顶级ADC,分辨率31位的,它有极高的精准度,这个毋庸置疑

没有精密的基准,就根本做不了精密的输出,分压电阻网络的固有漂移无法解决,而且极难购买,只能采用诸如PWM-DAC这类不需要精密电阻即可实现精密分压的方式

另外这个系统也将成为精密的称重系统,可以测量低至uV级别的电压,它的用途不是单一的基准源

看看安捷伦的电源的,不是照样复杂?
偶这个东东也不会比它简单多少的

出0入0汤圆

发表于 2009-9-23 21:34:47 | 显示全部楼层
【47楼】 lysoft
----------------------------------------------------
“精度可以提高到21位” 是精度还是分辨力?0.5ppm的精度?

“ADC用TI的顶级ADC,分辨率31位的,它有极高的精准度,这个毋庸置疑 ”   ADS1282 三四十美金啊 ADC可以自己做。普通的ADC也可以实现高精度。这么成本高的东西,玩不起啊。

我感觉只要有高精度测量 就会有高精度的输出 所以第一步先做高精度数字电压表就行了。再反馈对比就可以有高精度输出了。

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2009-9-23 21:46:28 | 显示全部楼层
做这个东东,这些成本根本不算什么
DAC每片就38美金,我用2片!ADS1282我用一片
8.9美金的运放,我都用好几片

DAC的21位是分辨率,0.5PPM的非线性精度

这个东东本来就带高精度电压表,设计目标是8位的
看这个结构都清楚,它有电压反馈和回读系统,显然就可以当高精度数字电压表用嘛

整机的造价,数千是少不了的

普通的ADC难以搞出高精度的东西,时飘是难以通过普通器件实现的,专业特殊的器件那是市场上买不到的,选择高精度芯片,一致性好,还能减少这些麻烦

出0入0汤圆

发表于 2009-9-23 22:14:40 | 显示全部楼层
关于“时飘” ,由于内部有稳定的基准,那么可以通过读基准来修正时飘。

还有就是一个非线性的问题(INL,DNL),我想如果PWM基准(不要求细分)能够达到高稳定的要求,就可以产生多基准电压,可以用来修正非线性。

通过这些方法可以用廉价器件实现吧   当然,单片机是必须的。

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2009-9-23 22:25:51 | 显示全部楼层
问题是基准都是10V的,不是器件出来的7.xV!这个前提很重要
怎么通过7V获得10V?这个才是难点

FLuke价值数十万的基准,全都是10V的!

PWM照样存在漂移,没有采用闭环控制是没办法保证精度的

这些实验,我早已经做过实验了

你需要充分考虑,电阻,电容,IC等器件出现漂移时,对输出的影响
头像被屏蔽

出0入0汤圆

发表于 2009-9-23 22:27:19 | 显示全部楼层
提示: 作者被禁止或删除 内容自动屏蔽

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2009-9-23 22:30:04 | 显示全部楼层
虽然技术风险不少,但我们都在努力中:)

PS,没外壳怎么成,体积大,还要恒温呢

出0入4汤圆

发表于 2009-9-25 09:00:04 | 显示全部楼层
顶,楼主的基准几时有样品出来?

出0入0汤圆

发表于 2009-9-25 18:22:43 | 显示全部楼层
楼主的东西不错呀,期待好消息!

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2009-9-25 22:47:03 | 显示全部楼层
报告最新研究进度: 模拟部分原理图设计完成,但由于获得更重要的研究资料,故仍需要对模拟部分的PWM-DAC进行优化
数字电路的选型,初步采用STM32F103 MCU实现主控
另外PCB布线考虑采用4层板结构

东东要是出来了,一定会立马发布的
也会通过一些渠道借到8位半表来测试和评估这个系统

因为目标定的比较高(期望是1PPM的精度),所以也得花费大量时间来优化
而且没有一版成功的把握,继续改版优化还是有必要的

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2009-9-27 20:58:03 | 显示全部楼层
经过2天的考虑,决定取消2路DAC,重新调整2路PWM,使得可选量程输出,这样更能提高精度,而且简化了设计,减少影响
在高精度领域,R2R网络的DAC效果不如PWM方式的DAC,所以作出上述变更

另外DAC的滤波电路有多种,尚未确定那种最为理想,只能通过实验逐个验证

所以前期打算先出实验PCB板,其内容主要是PWM-DAC部分,带MCU控制,评估改版后才会加入量程控制
期望一版成功也不现实的,所以我们决定分步走

出0入0汤圆

发表于 2009-9-28 01:36:04 | 显示全部楼层
好消息,对R2R的DAC信心不足。高精度的电压基准都是PWM的DAC的吧.
能不能研究一下34401A的ADC,搞个原理类似的ADC, 只测直流电压就行,不知道可行吗?

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2009-10-12 21:37:54 | 显示全部楼层
国庆过了~第一版的原理图已经完成,明天可以布板了
第一版仅提供固定电压的输出,待评估测试通过才会改进为可调节方式
第一版已经带AD590温度控制,MCU为STM32F103
原理图分4部分:电源,基准,PWM-DAC,数字控制(MCU)

出0入0汤圆

发表于 2009-10-12 22:01:01 | 显示全部楼层
这个一定要精神上支持!呵呵!关注关注

出0入0汤圆

发表于 2009-10-12 23:14:32 | 显示全部楼层
顶一下吧!

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2009-10-14 20:35:09 | 显示全部楼层
谢谢各位支持

7V LTZ1000基准板,刚才发出去做板了,预计10天后可取,这次用镀金的看看

今天完成了器件封装设计
明天对数字电路和电源部分布板

第一版共计3个PCB: 7V基准板+数字板(内含电源部分)+模拟控制板(预计此板采用4层PCB)

出0入0汤圆

发表于 2009-10-14 21:11:49 | 显示全部楼层
期待

出0入0汤圆

发表于 2009-10-15 14:32:31 | 显示全部楼层
To lysoft:

你的網站好像中招了:
LYSoft.G4Soft.net

http://safebrowsing.clients.google.com/safebrowsing/diagnostic?client=Firefox&hl=en-US&site=http://lysoft.g4soft.net/

"Of the 104 pages we tested on the site over the past 90 days, 10 page(s) resulted in malicious software being downloaded and installed without user consent. The last time Google visited this site was on 2009-10-09, and the last time suspicious content was found on this site was on 2009-10-09.

Malicious software includes 28 scripting exploit(s), 28 exploit(s), 22 trojan(s). Successful infection resulted in an average of 10 new process(es) on the target machine."

P.S.
項目加油!

出0入42汤圆

发表于 2009-10-15 14:57:19 | 显示全部楼层
玩基准让我不相信万用表了。现在对那个表都怀疑。

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2009-10-15 16:01:54 | 显示全部楼层
To L64:
谢谢提醒,这是Google Cache机制的问题,网站服务器以前中过木马,后来换主机后就清除过的^_^
可放心浏览~

PS,我的电脑重来不使用任何安全软件,都一直好好的,反而用的伙计却经常出问题,哈哈

出0入0汤圆

发表于 2009-10-16 19:11:24 | 显示全部楼层
留个脚印,价格能接受的话要一套

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2009-10-16 20:16:37 | 显示全部楼层
数字部分完成1/3的布板工作,下周可完成

模拟部分方案已经确定,方案是20bit DAC+31bit ADC+24bit PWM-DAC

目标是月底完成全部设计

高交会计划展出来YY一下,呵呵

To 67F: 价格在3K附近,具体还得做出来后才能知道

设计目标:10V基准(2PPM年稳定度,噪声<0.5uV),0~10V数控可调电源(1PPM分辨率,噪音优于1uV),8位10V数字电压表(1PPM精度)

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2009-10-19 21:16:40 | 显示全部楼层
进度会报:主板(电源+MCU数字部分)布板完成,明天复核Ok即去做板

出0入0汤圆

发表于 2009-10-23 17:58:21 | 显示全部楼层

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2009-10-24 11:44:16 | 显示全部楼层
电源部分已发出去做板了
目前仅剩最后的模拟控制部分,也是整个系统最关键的部分

器件采购了数千元,够做2台样机,关键芯片买齐了
现在买器件好像都很贵的?远比官方公开报价来的高噢~有点郁闷

最后确定的样机方案是: 电源板+基准板+模拟控制板+键盘界面板,共计4个板子,其中模拟控制板采用4层板设计
数字控制为:STM32F103RC主控,DS18B20控温,串行128*64 LCD显示屏,AVR做的键盘界面(通过RS232和STM32通讯)
模拟控制为:LT1599x2组成的高精度21位DAC,ADS1282高精度31位分辨率的单片式ADC,PWM-DAC为全精密运放网络(8片运放IC)
两路DAC用途是不一样的,一路用于产生10V基准,一路用于0~10V可调部分

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2009-11-1 13:11:38 | 显示全部楼层
器件已经采购基本完成,按照2台核算,器件花费共约7K

本月内可出样机

该系统提供的功能为0~10V可调输出,100mA(MAX=150mA)驱动能力,10uV的分辨率

最大量程2.5V的8位电压表(准确度为6位半),最小档为40mV

出0入0汤圆

发表于 2009-11-1 14:37:16 | 显示全部楼层
DS18B20控温作用不大吧,分辨才0.1度

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2009-11-2 22:40:31 | 显示全部楼层
0.1度的分辨率估计就能实现0.1度的稳定性吧??
我对它的误差没有要求,只有稳定性,即读数漂移0.1~0.2度内

这个温漂这么少,普通器件也能做到较低的温漂,例如0.5元的DALE电阻,温漂25PPM/C的,0.1度以内的温漂,立刻减少到2.5PPM
而关键器件用的是Vishay或AE,那么温漂更低咯

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2009-11-4 10:00:39 | 显示全部楼层
核心板和电源板到了
4层板已经在布板中的


(原文件名:G4.JPG)

出0入0汤圆

发表于 2009-11-4 10:23:51 | 显示全部楼层
很不错,这两个PCB数量有多且能流露民间的话,请分一套给我。

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2009-11-4 10:29:29 | 显示全部楼层
没有问题,肯定是有多的
核心板正如我所言,没额外过孔,布线走弧形

正在测试数据,等下就能公布啦

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2009-11-4 14:25:33 | 显示全部楼层

(原文件名:DSCF0023.JPG)


(原文件名:DSCF0024.JPG)

出0入0汤圆

发表于 2009-11-4 17:04:18 | 显示全部楼层
非常漂亮,仅从Z+和Z-输出的电压与Z-接地后的输出的电压略有差异

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2009-11-4 20:17:43 | 显示全部楼层
PCB有多~镀金的~15RMB一片吧~要的可以联系偶
或TB交易
http://item.taobao.com/auction/item_detail.jhtml?x_id=0db1&item_id=6bf721c75056e0e147b96d1fe1c0f2ad
http://shop.g4soft.net


偶用WBT焊接的,呵呵 (原文件名:DSCF0031.JPG)

出0入0汤圆

发表于 2009-11-4 22:11:26 | 显示全部楼层
拍了

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2009-11-5 10:11:18 | 显示全部楼层

LTZ1000/1000ACH SCH (原文件名:LTZ1K.PNG)

出0入0汤圆

发表于 2009-11-6 11:06:24 | 显示全部楼层
收到,不错。LTZ1000的孔还小点就好了

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2009-11-8 12:27:07 | 显示全部楼层
偶当时是怕拆机件引脚有焊锡会粗点,放不进去,呵呵

出0入0汤圆

发表于 2009-11-11 22:42:59 | 显示全部楼层
什么时候出套件啊??

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2009-11-12 21:28:12 | 显示全部楼层
To 85F: 你指的套件是LTZ1000基准还是10V可调精密电源呢?

如果是前者,那么我只能提供空PCB,搞套件比较费力,还是买空板子自己DIY的乐趣大,如果要标定也没问题,快递来回费用自己出,我给你免费标定为6位半

如果是后者,那么我也只能是提供整机,套件不出的原因是,对太复杂的系统,自己DIY不太实际,因为是4层板,4块PCB,全部器件达到近500个,还要标定,检测和软件支持,这不是一般的复杂

目前,主板布线已经完成超过50%,并且已经采购了Fluke的碲铜接线柱和松下的低电热势继电器
考虑到做板,测试和再改板的周期,预计年前可以真正完成整机的硬件部分

出0入0汤圆

发表于 2009-11-12 23:32:28 | 显示全部楼层
Fluke的碲铜接线柱!!!

我要,,,,,,,

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2009-11-13 08:30:56 | 显示全部楼层
To jj3055:
还在路上哦~国内买不到的,只好从国外订购的,周期比较长,等待ing

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2009-11-19 18:31:29 | 显示全部楼层

主板PCB完成了 (原文件名:DVM10.PNG)

出0入0汤圆

发表于 2009-11-20 13:33:24 | 显示全部楼层
主板PCB,漂亮,有够复杂的,也想收藏一块

出0入0汤圆

发表于 2009-11-20 14:18:41 | 显示全部楼层
pcb很漂亮 不过价格肯定不低啊  偶是穷人

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2009-11-20 21:23:46 | 显示全部楼层
To 90F and 91F:
我已经发去做板了,下周5之前可以获得PCB
但这次做样只有3PCS,4层PCB 175x145mm,打样费用为1200多,还加厚沉金,平均每块PCB要400多,汗~~
因为这是测试板,肯定有改进的空间的,所以一次打样也就不做多了,做多也是浪费的,毕竟400多个器件,对于精密系统,保证一板成功的概论太低了,而且肯定存在改进的空间

改版估计又要投入过千的改版费用-_#!感觉就是在烧钱,没办法,玩发烧就得这样,不能自拔,哈哈

PS,出来了做成真实的测试板,才会发布有价值的测试数据的^_^

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2009-11-26 20:06:06 | 显示全部楼层
板子昨天到了~

今天焊接并测试了数字部分,硬件稍微有个小Bug,处理后,系统运行正常

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2009-11-28 23:09:15 | 显示全部楼层
今天测试了ADC部分,用LTZ1000ACH通过2个Vishay塑封电阻分压获得参考电压
精密Delta-Sigma ADC的线性度和8846A 6位半比,已经看不出多大差别
最小量程为40mV,分辨率1nV,当然nV级别的毫无参考意义,数字猛跳的,呵呵
由于板子还没全部弄好,这个测试是尝鲜的^_^

PS,用高端Delta-Sigma ADC还有一个好处就是可以输出RAW格式的调制信号,可输入DSP进行数字滤波计算,获得更好的分辨率和优化噪声

出0入0汤圆

发表于 2009-11-28 23:21:20 | 显示全部楼层
问下楼主用的是什么 σ-δ ADC?我向美信申请样片的时候为了不浪费,顺便申请了颗 MAX11040,不知道这片子怎么样?

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2009-11-28 23:38:01 | 显示全部楼层
Delta-Sigma ADC,最重要的参数:非线性和分辨率
至于温漂,要小的好,但不是最重要,恒温即可克服嘛,但INL就没办法的
采样率,做普通DVM的话,不怎么重要

LT2410这个效果很不错的,呵呵
PS,MAX的ADC我没用过,不好说

出0入0汤圆

发表于 2009-11-28 23:43:41 | 显示全部楼层
楼猪用的应该是ADS1282,就是那个U5。不求最合适,但求最贵么。

出0入0汤圆

发表于 2009-11-28 23:50:56 | 显示全部楼层
我粗略看了下,LT2140 是 2ppm INL,MAX11040 好像有 10ppm 了,大了不少;Offset 居然 mV 级。LT2140 手册中给出的应用范围就包括 6 位 DVM,MAX11040 可没有这个...看来还是有差 :)

出0入0汤圆

发表于 2009-11-29 00:00:58 | 显示全部楼层
【96楼】 lysoft
Delta-Sigma ADC,最重要的参数:非线性和分辨率
至于温漂,要小的好,但不是最重要,恒温即可克服嘛,但INL就没办法的
采样率,做普通DVM的话,不怎么重要

LT2410这个效果很不错的,呵呵
PS,MAX的ADC我没用过,不好说

【98楼】 lilith
我粗略看了下,LT2140 是 2ppm INL,MAX11040 好像有 10ppm 了,大了不少;Offset 居然 mV 级。LT2140 手册中给出的应用范围就包括 6 位 DVM,MAX11040 可没有这个...看来还是有差 :)

============================

这是双簧么?LT2140是什么?
回帖提示: 反政府言论将被立即封锁ID 在按“提交”前,请自问一下:我这样表达会给举报吗,会给自己惹麻烦吗? 另外:尽量不要使用Mark、顶等没有意义的回复。不得大量使用大字体和彩色字。【本论坛不允许直接上传手机拍摄图片,浪费大家下载带宽和论坛服务器空间,请压缩后(图片小于1兆)才上传。压缩方法可以在微信里面发给自己(不要勾选“原图),然后下载,就能得到压缩后的图片】。另外,手机版只能上传图片,要上传附件需要切换到电脑版(不需要使用电脑,手机上切换到电脑版就行,页面底部)。
您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册

本版积分规则

手机版|Archiver|amobbs.com 阿莫电子技术论坛 ( 粤ICP备2022115958号, 版权所有:东莞阿莫电子贸易商行 创办于2004年 (公安交互式论坛备案:44190002001997 ) )

GMT+8, 2024-4-20 10:37

© Since 2004 www.amobbs.com, 原www.ourdev.cn, 原www.ouravr.com

快速回复 返回顶部 返回列表