Свежие обсуждения
Удачный опыт

Низковольтный термокомпенсированный источник опорного напряжения... Способы реализации?

1 2 4

DWD: Устройство будет на морозе работать, значит, нужно LM285 как минимум, а он то же стоит, почти как всё устройство...
В даташите на LM385 (2,5 В) график температурного дрейфа от -40 до +100 гр.С. Для температур ниже нуля характеристика более крутая, но если Вас устроит такой дрейф напряжения, то почему б не применить LM385.

 

DWD: Дороговато - $2-3.
Возьмите TLV431 -маломощный прецизианный аналог 431-го. Опора 1,24 В, допуск 6 мВ в диапазоне -40...+80 град, 0,2...0,3 $/шт.

http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/28993/TI/TLV431.html

 

DWD: По графику видно, что при прямом токе около 12мА на диоде падает требуемое напряжение 0,5В и от температуры почти не зависит.

График не отражает повторяемость характеристик диодов.
Могут потребоваться температурные испытания для установки оптимального тока для конкретгого экземпляра.

 

Полупроводниковый диод имеет отрицательный температурный коэффициент (ТК).
Обычный резистор - положительный. Идея - подбор пары диод-резистор с минимальным ТК в желаемом диапазоне температуры.
Методика примерно такая:
У диода ТК в Х раз больше, чем ТКС у резистора. Соответственно, на заданном токе, подбираем сопротивление резистора такое, чтобы падение напряжения на нём было в Х раз больше, чем на диоде.
Где х - любая величина, больше/меньше 1
Однако, при этом ухудшится стабилизация, но возможен компромисс...

 

Вроде не плохой источник опорного напряжения можно сделать так.
Через кремниевый диод нужно пропускать обратный ток германиевого.
При этом происходит довольно неплохая температурная компенсация .
Прикидочный рассчёт показывает температурную зависимость -0.072%
что эквивалентно стабилитронам серии Д814. Но при этом потребляемый
ток микроамперы а стабилизируемое напряжение около 0.65 вольт.
Из имеющихся германиевых диодов старые Д7 показали уникальное качество.
Их динамическое сопротивление было огромно . А в сочетании с низким
динамическим сопродивлением кремниевого диода получается очень большой
коэффициент стабилизации по изменению входного напряжения.
Диод Д7 имел обратный ток , при комнатной температуре порядка
50 микроампер . И этот ток практически не менялся в диапазоне
от 2,5 до 20 вольт. В качестве кремниевого применял Д226.
Эксперименты подтвердили возможность такого построения.
Но эксперимент был единичным. Если когото это заинтересует
и он проведёт глубокие эксперименты на практике то было бы
интересным с ними ознакомится , т к самому не хватает на это времени.
Используя обратный ток германиевого диода можно застабилизировать
напряжение эмитер база кремниевого транзистора . Таким образом
я собрал , правда навесом , разрядку для аккумулятора до 1 вольта
без внешнего питания. Наиболее сложно обеспечить хороший тепловой
контакт между диодами.

 

мои глубочайшие... оффтоп, DWD а чем снимали зависимости или в чем моделировали? откуда график?

 

АК: В даташите на LM385 (2,5 В) график температурного дрейфа от -40 до +100 гр.С. Для температур ниже нуля характеристика более крутая, но если Вас устроит такой дрейф напряжения, то почему б не применить LM385.

Потому что почти такая же стабильность получается и на полевике 2N7002, который значительно дешевле.
Точно цифры уже не помню, но при необходимости могу снова получить все зависимости и записать.

NPI: Возьмите TLV431 -маломощный прецизианный аналог 431-го. Опора 1,24 В, допуск 6 мВ в диапазоне -40...+80 град, 0,2...0,3 $/шт.

Да, про "запас" данный вариант держу. Просто интересно было с диодом поиграть. Потом - с полевиком, у которого оказалась точно такая же зависимость...

IDiod: График не отражает повторяемость характеристик диодов.
Могут потребоваться температурные испытания...

Вполне возможно. Но на само наличие этой точки разброс не повлияет. А найти её (точку) можно и только на плюсовых температурах, контролируя изменение напряжения при нагреве... паяльником, например.

prorad: Однако, при этом ухудшится стабилизация, но возможен компромисс...

Да, и компромисс серьёзный, так как сколько экспериментирую с этим, то убеждаюсь, что в простых схемках получить одновременно стабильность от изменения напряжения и температуры невозможно. Слишком противоречивы требования.

SDD: Через кремниевый диод нужно пропускать обратный ток германиевого.

Только где сейчас германиевый найти? А ставить старые как-то не то...

SDD: Из имеющихся германиевых диодов старые Д7 показали уникальное качество.
Их динамическое сопротивление было огромно.

Размерчики у них ну очень великоваты для SMD монтажа
А вытащить кристалл из корпуса не получится...

Разве что попробовать подбрать кремниевый диод с большой утечкой или ставить батарею из параллельно включенных...
У обычных более-менее заметный обратный ток есть только при больших плюсовых температурах. А при +5...10 он почти пропадает, не говоря уже о работе на морозе.

vovkaz: DWD а чем снимали зависимости или в чем моделировали? откуда график?

MicroSim V8.

 

DWD: Потому что почти такая же стабильность получается и на полевике 2N7002, который значительно дешевле.
Точно цифры уже не помню, но при необходимости могу снова получить все зависимости и записать.

Я правильно понимаю, что у 2N7002 используется только боди-диод? для вашей цели.

 

Нет, используется пороговое напряжение полевика.

Схема: напряжение питания (+) подключается через резистор на соединённые вместе затвор и сток, исток - на корпусе (-).
Напряжение "стабилизации" порядка 2.3В, которое резистивным делителем понижается до требуемых 0.5В.

 

DWD: Разве что попробовать подбрать кремниевый диод с большой утечкой или ставить батарею из параллельно включенных...
У обычных более-менее заметный обратный ток есть только при больших плюсовых температурах. А при +5...10 он почти пропадает, не говоря уже о работе на морозе.

Интересно попробовать диоды шотки . У них обратные токи поболее чем у обычных.
Вот только какя у них зависимость обратного тока от температуры?