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国产2DW系列基准管的噪声测试比较

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发表于 2013-6-27 21:35:21 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 longshort 于 2013-6-28 17:26 编辑

  2DW系列的基准二极管是以早期的2DW7为主发展出的2DW23x系列和2DW14A~2DW18D系列。最近将上无十七厂的宝石牌2DW232、朝阳远征的CYZ牌2DW232、陕西骊山微电子公司的骊创(山?)牌2DW14A作了一个噪声测试比较。

  噪声测试采用直流电桥扩展读数方式读取,四位半读取mV以上的主电压,六位半通过调整电桥到近零范围,使mV以上显示全部为零。采样速率为2秒,低通等效带宽范围为DC~0.78Hz。

  宝石牌2DW232是最廉价的产品,上海本地零售价1.50元。2011年的产品:



  这批管子经过15次3.5C~100C温度循环冲击,用作测试的四个管子是准备用来做一个四核的基准,仅作了同一恒温温度的选择,没有做噪声选择。下面是测试结果:




  在上述结果中,宝石牌2DW232经过15次温度循环冲击后短稳/噪声的平均值是0.287ppm,四个组合后的值是0.291ppm。


  CYZ牌2DW232是镀金脚的,零售价4.00元。6月8号下的订单,出厂(生产)日期竟然是6号:




  测试结果如下:



  在测试结果中,十个管子的短稳/噪声平均值为0.278ppm,幅度平均值为1.71uV。这批管子没有经过高低温循环冲击试验,相比宝石牌果然不凡。



  骊创(山?)牌2DW14A是这一系列中长稳最好的一个型号,并被冠以低噪声的标签,每个管子都有测试记录,金脚末端有少量焊锡痕迹,说明是经过带电高低温循环测试的。零售价105.00元 :




  测试结果如下:


  在测试结果中,总计六个管子的短稳/噪声平均值为0.249ppm和1.55uV的幅度平均值。

  

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 楼主| 发表于 2013-6-27 21:35:49 | 显示全部楼层
本帖最后由 longshort 于 2013-6-28 11:04 编辑

  通常认为电池的短稳/噪声是最低的,因此也在同一条件下对几种电池作了短稳/噪声测试,结果用阿伦方差除以主电压的结果值表示。


  除5#干电池是全新未使用过的以外,其它都是半旧的,但蓄电池均为充满放置24小时后进行的测试。测试结果与以往想象的不太一样,每种电池都经多回合测试,所载结果是各自最好的一次。结果排名是12V12AH的铅酸电池为最好。



  基准管与电池测试结果的排名:


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 楼主| 发表于 2013-6-27 21:36:08 | 显示全部楼层
本帖最后由 longshort 于 2013-6-28 11:12 编辑

  基准管测试使用了一个较大的散热器作为热沉均衡环境温度。热沉质量约400g,热容量约352瓦秒,合导热系数约2.841mK/W,对于只有30几mW耗散的基准管,均温能力是足够的。



大散热器顶部的B4小散热器用707胶粘合,上压2.4公斤的铁块使之紧密结合,24小时之后干固并可悬吊5公斤重物而不脱裂。测量时,小散热器的孔洞用铝箔垫塞与被测管的空隙。或者在小孔中注入少于0.8g的水/油,作为导热介质也不错,大散热器的形状决定了热沉不容易倾覆。


关于温度循环试验

  有关的参考文档是:基准器件的温度循环老化试验

  我的结果按文档中的方法进行老化,15次后的测试参数就已经逼近了文档的20次,因此认为次数过多没有必要。文献介绍的温度循环方法是从0C~室温、室温~60C两种循环分别在油浴槽中进行,每昼夜循环一次、一周完成,总的循环次数也就是14次,其温度变化的剧烈程度远远和缓得多,这对缓释芯片微观结构上的应力有好处。


关于结果

  在结果的排名中,经过温度循环冲击试验的宝石牌2DW232占最后一位,平均值接近CYZ牌2DW232,噪声幅度也按排名向上递减。

  作为对比的电池测试,选择了不同的几种常用类型,看起来是容量越大噪声越低。

  下一步准备改进环境条件,再进行复测。


关于准确度

  虽然做短稳/噪声测试,准确度可以位居第二,但总是一个有缺憾的过程。固态器件的传值,可以在一定程度上解决这个问题,2DW14A的引入可以达到这个目的。

  2DW14A~D的长稳约为18.72ppm/year,A~C档分别为5mA、7.5mA、10mA的工作电流分档,D档则是由供货方给出零温度系数的工作电流值。

  随2DW14A提供的档案卡给出了55C下100小时的测试电压,这个电压可以在条件相当的情况下作为表征不确定度为1ppm的值进行传递,下一步就是准备对自己的测试表进行值的标定。由于六位半有3ppm/K的温度系数,所以准确度拟定在50ppm以内。

  档案卡正面:




  档案卡反面:

 



(全文结束)

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发表于 2013-6-27 22:11:04 | 显示全部楼层
心里美呀……
为什么,人么,总会有一丝丝小小的安慰吧……
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发表于 2013-6-27 22:14:14 | 显示全部楼层
看来LZ对2DW系列情有独钟哈,每次都拿这个做测试。
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发表于 2013-6-27 22:24:24 | 显示全部楼层
计算公式是不是错了,2.9uV的噪声怎么能得到0.0056ppm
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发表于 2013-6-27 22:28:09 | 显示全部楼层
我也拿宝石牌做了-55到125的带点高低温老化~结果也不错~就是没长时间去做采集

我也是上海的~以后可以多交流哈~
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 楼主| 发表于 2013-6-27 22:28:32 | 显示全部楼层
youngliu 发表于 2013-6-27 22:24
计算公式是不是错了,2.9uV的噪声怎么能得到0.0056ppm

这只是那一行标准差的平均值,0.0056ppm是阿伦方差与主电压的比。
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 楼主| 发表于 2013-6-27 22:30:31 | 显示全部楼层
poseidonstorm 发表于 2013-6-27 22:28
我也拿宝石牌做了-55到125的带点高低温老化~结果也不错~就是没长时间去做采集

我也是上海的~以后可 ...

您好,希望能看到您的结果。

点评

要不我送给您些,可以PM地址,做过高低温循环的管子外壳有点黏…别的倒没啥  发表于 2013-6-28 07:34
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发表于 2013-6-27 22:34:22 | 显示全部楼层
本帖最后由 youngliu 于 2013-6-27 22:37 编辑

你的电压读数分辨只通到 1uV,即使多次读数平均也只能到0.1uV量级,噪声电压(有效值)应该也就是在0.1uV到uV量级,除以6.2V算不到0.01ppm以下。分辨力不足,计算结果不可信了
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 楼主| 发表于 2013-6-27 22:37:04 | 显示全部楼层
youngliu 发表于 2013-6-27 22:34
你的电压读数分辨只通到 1uV,即使多次读数平均也只能到0.1uV量级,噪声电压(有效值)应该也就是在0.1uV到 ...

其中两个管子出现了零值拉低了结果,这我就没办法了。
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发表于 2013-6-27 22:43:35 | 显示全部楼层
由于基准管电压比较稳定,不用算阿伦方差了,就直接用标准差可以了,3uV峰峰噪声相当于0.08ppm
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 楼主| 发表于 2013-6-28 08:45:06 | 显示全部楼层
poseidonstorm 发表于 2013-6-27 22:28
我也拿宝石牌做了-55到125的带点高低温老化~结果也不错~就是没长时间去做采集

我也是上海的~以后可 ...

-55C~125C的带电高低温循环老化,这个条件很严酷啊,用的是油浴法吗?多少次循环?很期望有您的测试数据。

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 楼主| 发表于 2013-6-28 08:47:12 | 显示全部楼层
本帖最后由 longshort 于 2013-6-28 11:20 编辑

3楼已补充内容。

承蒙youngliu版主指正,对电子表格中的计算错误进行了纠正。由于一个函数少加了一对括号,导致结果出现数量级的误差,让大家笑话了。在此向各位道歉,还请多多关照,因为俺的签名是名副其实的,有兴趣的还可以放大我的头像,瞧瞧俺是啥样人哦....[s:58]
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 楼主| 发表于 2013-6-28 09:10:28 | 显示全部楼层
天风雪雨 发表于 2013-6-27 22:14
看来LZ对2DW系列情有独钟哈,每次都拿这个做测试。

“情有独钟”这个词未免太过严重,国产既然有为什么不用?何况测试结果也不见得差。俄罗斯都有自己器件的datasheet,中国的器件就只能从零零星星的资料中去收集,而且缺少较全面的描述。国人不感兴趣,那就咱自己来做,没办法的事。以前仿制的SW399和5G399之类早都停产了,可能出于知识产权的原因,现在只有2DW系列还能抵挡一阵,况且与国外原装的LM399H相比,测试数据一点儿也不逊色,优选的2DW14x系列更有靠近LTZ的趋势,且新品都带测试数据,作为固态传递介质,何乐而不为?


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发表于 2013-6-28 09:18:28 | 显示全部楼层
longshort 发表于 2013-6-28 09:10
“情有独钟”这个词未免太过严重,国产既然有为什么不用?何况测试结果也不见得差。俄罗斯都有自己器件的 ...

这个很同意,好国货,要支持
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发表于 2013-6-28 09:19:29 | 显示全部楼层
好国货,希望能看到您的结果。
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发表于 2013-6-28 10:53:42 | 显示全部楼层
longshort 发表于 2013-6-28 09:10
“情有独钟”这个词未免太过严重,国产既然有为什么不用?何况测试结果也不见得差。俄罗斯都有自己器件的 ...

我没说不好,能用自己国家的器件做出一流水准的基准当然是最好的。
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发表于 2013-6-28 11:02:05 | 显示全部楼层
顺便问下这些稳压管都是在哪买的,有机会我也买点来好好测试下。
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 楼主| 发表于 2013-6-28 11:30:56 | 显示全部楼层
天风雪雨 发表于 2013-6-28 11:02
顺便问下这些稳压管都是在哪买的,有机会我也买点来好好测试下。

宝石牌是在上海北京东路668号的赛格市场铺面买的,那个柜台是什么编号没记住,下次去给你记下来。
CYZ牌的链接:http://item.taobao.com/item.htm?id=15477929440
2DW14A的链接:http://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z09.5.0.40.2vADxP&id=16438623418,十个起订。

初步看来,辽宁朝阳远征厂的CYZ牌还是不错的,物美价廉。

顺便再提供个小数据,三种管子的平均重量:宝石牌1.08g,CYZ牌1.26g,2DW14A是1.11g。本来是想知道镀金量有多少,结果现在没法算了,哈哈。



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发表于 2013-6-28 14:00:23 | 显示全部楼层
longshort 发表于 2013-6-28 08:45
-55C~125C的带电高低温循环老化,这个条件很严酷啊,用的是油浴法吗?多少次循环?很期望有您的测试数据 ...

温度箱里做的,做了两周多,我高位表都借出去了╮(╯_╰)╭没办法测啊。。诶。。
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发表于 2013-6-28 17:52:24 | 显示全部楼层
顶啊。
国产的基准貌似也不错嘛
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发表于 2013-6-29 00:11:59 | 显示全部楼层
longshort 发表于 2013-6-27 21:36
  基准管测试使用了一个较大的散热器作为热沉均衡环境温度。热沉质量约400g,热容量约352瓦秒,合导热系 ...

今天拆了一个国产仪器,里面用的宝石牌DW234,前面没有2,电压值6.04V-6.06V之间跳动,跳得很快,是否有问题?

点评

这个电压跳动的是DW234 04-4 ,里面还有个DW234 04-2 非常稳定,一字不跳,6.02V  发表于 2013-6-29 00:24
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 楼主| 发表于 2013-6-29 06:51:31 | 显示全部楼层
hesoka 发表于 2013-6-29 00:11
今天拆了一个国产仪器,里面用的宝石牌DW234,前面没有2,电压值6.04V-6.06V之间跳动,跳得很快,是否有 ...

毫无疑问,这个管子失效了。对基准管来说,10mV级的跳动已经失去了使用意义,即使是普通的稳压管,这个数量级的跳动也是很不寻常的。扔了吧。


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发表于 2013-6-29 23:42:29 | 显示全部楼层
longshort 发表于 2013-6-29 06:51
毫无疑问,这个管子失效了。对基准管来说,10mV级的跳动已经失去了使用意义,即使是普通的稳压管,这个数 ...

今天去买了2个宝石牌的2DW234换上了,电压还是跳啊,而且2个稳压差异大,有一个勉强能用,原来那个肯定是坏了。6V稳压还能换什么管子?
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 楼主| 发表于 2013-6-30 07:09:32 | 显示全部楼层
hesoka 发表于 2013-6-29 23:42
今天去买了2个宝石牌的2DW234换上了,电压还是跳啊,而且2个稳压差异大,有一个勉强能用,原来那个肯定是 ...

那就要找找原因了,是不是电路的其它部分有问题?管子的供电部分有没有问题?
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发表于 2013-7-2 21:13:04 | 显示全部楼层
用6581测试了2个CYZ牌的2DW232,2秒采个样

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 楼主| 发表于 2013-7-3 07:16:16 | 显示全部楼层
天风雪雨 发表于 2013-7-2 21:13
用6581测试了2个CYZ牌的2DW232,2秒采个样

上电多长时间后测试的?一般来说,至少上电一小时,最好是在4小时后测试比较靠谱。
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发表于 2013-7-3 20:38:24 | 显示全部楼层
longshort 发表于 2013-7-3 07:16
上电多长时间后测试的?一般来说,至少上电一小时,最好是在4小时后测试比较靠谱。

今天特地上电2小时后测试的,还是没多大区别,6581则已经开了2天了。

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发表于 2013-7-3 21:58:03 | 显示全部楼层
天风雪雨 发表于 2013-7-3 20:38
今天特地上电2小时后测试的,还是没多大区别,6581则已经开了2天了。

跳动的很大啊
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