Datron Wavetek 4910 DC Voltage Reference Standard

wanqing · 发表于 2009-4-15 23:50:51

Ein Spannungsnormal mit 1 V, 1,018 V und 10 V. Diese Geräte erfordern Sorgfalt und Pflege. Sehr gute Stabilität, Messunsicherheit 10^-7.

yjm2000 · 发表于 2009-4-15 23:54:28

楼主，你发的图片都没有点插入，这样别人也可以删除你的图片！

wanqing · 发表于 2009-4-15 23:59:51

引用第1楼yjm2000于2009-04-15 23:54发表的 :
楼主，你发的图片都没有点插入，这样别人也可以删除你的图片！

记下了,有时就忘了插入,能再编辑吗?

yjm2000 · 发表于 2009-4-16 00:52:46

能的，点编辑就可以了！

jackrao · 发表于 2009-4-16 09:10:26

把原理图测绘出来，仔细看看怎么做的。

lymex · 发表于 2009-4-16 09:47:59

4910好东西，可惜不再生产了。
这些图来自德国的那个网站： http://www.amplifier.cd/Test_Equipment/other/Datron_4910.html
这人很厉害，把前面板都拆了。
里面还有很多电压、电阻基准的东西。

4910的原理图我有原板的，很复杂，是PWM。当然，其基准部分是比较典型的LT1000电路，已经分析过。

jackrao · 发表于 2009-4-16 12:45:59

引用第5楼lymex于2009-04-16 09:47发表的 :
4910好东西，可惜不再生产了。
这些图来自德国的那个网站： http://www.amplifier.cd/Test_Equipment/other/Datron_4910.html
这人很厉害，把前面板都拆了。
里面还有很多电压、电阻基准的东西。

.......

老大有图！我想看看哦。
以前的PWM复杂可能是因为用逻辑器件搭出来的，现在单片机可以很容易实现PWM，关键的可能是对PWM的滤波，滤得不干净就会有交流成分。我自己做PWM-DAC的感觉就是滤波是个难题，滤不干净，如果用高位表测量，后面两三位数总在变。很想知道4910是怎么做的。

thy888 · 发表于 2009-4-16 22:42:34

引用第6楼jackrao于2009-04-16 12:45发表的 :

老大有图！我想看看哦。
以前的PWM复杂可能是因为用逻辑器件搭出来的，现在单片机可以很容易实现PWM，关键的可能是对PWM的滤波，滤得不干净就会有交流成分。我自己做PWM-DAC的感觉就是滤波是个难题，滤不干净，如果用高位表测量，后面两三位数总在变。很想知道4910是怎么做的。

PWM的频率要合适，一般选择80到125HZ，高了处理干净容易，但高次谐波的影响厉害。开关也是问题。低了，滤波器件体积庞大，不现实。
楼主做过多少位的，10V可以分辨到到10微伏吗？感兴趣

jackrao · 发表于 2009-4-17 09:03:16

引用第7楼thy888于2009-04-16 22:42发表的 :

PWM的频率要合适，一般选择80到125HZ，高了处理干净容易，但高次谐波的影响厉害。开关也是问题。低了，滤波器件体积庞大，不现实。
楼主做过多少位的，10V可以分辨到到10微伏吗？感兴趣

我做的PWM-DAC用的是AVR单片机上的16位定时器，分辨力是65536分之一。如果要达到你期望的分辨力，需要更高位数的定时器，LP210X系列的ARM单片机有32位的定时器，足够了，不过我没有用过。
我用的PWM频率是288HZ，从2.5V的参考电压调幅输出，用DATRON1081测量，输出会在20~30uV的范围里不停地来回变化，应该是交流成分影响的。也试过改变频率，好象作用不大。
有一种同步滤波的方法，理论上可以滤除交流成分，我没有去试验过。我觉得要做好，对电路结构、器件参数都应该有不少讲究，只是我们没有相关的经验，所以很想看看老大的图，看看DATRON是怎么做的。
PWM最大的好处是不存在长期漂移（老化）。

weixsh · 发表于 2009-4-17 14:13:27

最后一张图有不少补品

yjm2000 · 发表于 2009-4-17 15:02:47

每张图都是补品啊，看那插座，也是天价的！

tmzdxz · 发表于 2009-4-17 17:57:09

请问老大：第三张图片中标有“11A “的元件是什么？

thy888 · 发表于 2009-4-17 17:58:33

引用第8楼jackrao于2009-04-17 09:03发表的 :

我做的PWM-DAC用的是AVR单片机上的16位定时器，分辨力是65536分之一。如果要达到你期望的分辨力，需要更高位数的定时器，LP210X系列的ARM单片机有32位的定时器，足够了，不过我没有用过。
我用的PWM频率是288HZ，从2.5V的参考电压调幅输出，用DATRON1081测量，输出会在20~30uV的范围里不停地来回变化，应该是交流成分影响的。也试过改变频率，好象作用不大。
有一种同步滤波的方法，理论上可以滤除交流成分，我没有去试验过。我觉得要做好，对电路结构、器件参数都应该有不少讲究，只是我们没有相关的经验，所以很想看看老大的图，看看DATRON是怎么做的。
PWM最大的好处是不存在长期漂移（老化）。

PWM频率是288HZ，一个开关的周期就是1/288秒，要实现65536分之一的分辨力。就需要在1/288秒内实现65536个计数，那么最短的指令周期就是1/288再除以65536，结果是5.2982E-8秒，如果所选的单片机的一个指令周期就是时钟频率，那么单片机的主频至少1/5.2982E-8，即18.87MHZ。虽然现在的单片机频率已经非常高，但是还是有些担心喔。
有电路吗？愿闻其祥。

lymex · 发表于 2009-4-17 19:52:52

4910的PWM电路，很复杂哦，几十张A3的电路图。

第三张图片中标有“11A ”的元件，是放电管。平时开路，一旦有瞬间高压，里面立即短路放电，以保护里面的元件不收损坏。瞬间高压往往发生在雷击，甚至发生在静电放电的时候。

tmzdxz · 发表于 2009-4-17 21:53:10

引用第13楼lymex于2009-04-17 19:52发表的 :
4910的PWM电路，很复杂哦，几十张A3的电路图。

第三张图片中标有“11A ”的元件，是放电管。平时开路，一旦有瞬间高压，里面立即短路放电，以保护里面的元件不收损坏。瞬间高压往往发生在雷击，甚至发生在静电放电的时候。

谢谢老大！

jackrao · 发表于 2009-4-18 09:41:58

引用第12楼thy888于2009-04-17 17:58发表的 :

PWM频率是288HZ，一个开关的周期就是1/288秒，要实现65536分之一的分辨力。就需要在1/288秒内实现65536个计数，那么最短的指令周期就是1/288再除以65536，结果是5.2982E-8秒，如果所选的单片机的一个指令周期就是时钟频率，那么单片机的主频至少1/5.2982E-8，即18.87MHZ。虽然现在的单片机频率已经非常高，但是还是有些担心喔。
有电路吗？愿闻其祥。

AVR单片机的PWM功能只要初始化（写几个寄存器）之后就不再需要程序干预了，它自己就能连续不断地输出PWM波形。
我前面有点没说清楚，我没有用65536的分辨力，因为我的应用里不需要那么高，只做了25000的分辩力，所以是288HZ；如果用满65536的分辨力，输出频率应该是：288*25000/65536=110HZ。
AVR的最高频率一般是16MHZ（官方数据），不过玩点超频也不会死机。
如果是DIY 10V基准，65536的分辨力只能调节到10V / 65536 =153uV，太粗了，所以最好用LPC210X的32位PWM发生器。
4910也是用的32位的PWM，图上可以看到用了4片74HC40103（8位计数器）组成32位计数器。

jackrao · 发表于 2009-4-18 09:54:58

引用第13楼lymex于2009-04-17 19:52发表的 :
4910的PWM电路，很复杂哦，几十张A3的电路图。

第三张图片中标有“11A ”的元件，是放电管。平时开路，一旦有瞬间高压，里面立即短路放电，以保护里面的元件不收损坏。瞬间高压往往发生在雷击，甚至发生在静电放电的时候。

老大的图不是电子档的啊？能不能扫描啊？我最关心的是滤波部分的电路。
咱们组织个攻关团队，把4910搞清楚来，怎么样？

lymex · 发表于 2009-4-20 09:23:28

引用第16楼jackrao于2009-04-18 09:54发表的 :

老大的图不是电子档的啊？能不能扫描啊？我最关心的是滤波部分的电路。
咱们组织个攻关团队，把4910搞清楚来，怎么样？

弄了一张PWM含7 pole filter的图

jackrao · 发表于 2009-4-20 11:16:53

引用第17楼lymex于2009-04-20 09:23发表的 :

弄了一张7 pole filter的图

谢谢老大提供的图！

这张图让我想起了10多年前在杂志上看到过一篇文章，介绍FLUKE在校准仪中使用的DAC电路，跟这个图非常象。也是PWM信号经过光偶隔离，同时时钟信号经过高频变压器隔离，然后也是用D触发器同步，再对基准电压进行开关切换，最后是滤波输出，而且有源滤波电路的结构也几乎相同，只是好象用的是两个运放。
相比之下，我用的滤波电路可能太过简单，所以滤波效果不好；此外，4053做开关在速度上也不够快，导致PWM的边沿不陡，也会影响最终的效果。

老大图上的+10V（B）可能就是10V输出的取样，经过PWM后滤波的输出可能是7V，然后去和LTZ1000的7V基准比较。

lymex · 发表于 2009-4-20 11:36:35

有可能，Fluke在5440A/B里也是用PWM。

grn · 发表于 2009-8-13 00:02:03

不错，要好好研究一下。

zoo · 发表于 2010-8-26 23:45:48

好资料，有人跟进了！

qinchang · 发表于 2010-10-2 18:54:49

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太大传不上来，链接：http://www.ko4bb.com/Manuals/09)_Misc_Test_Equipment/Datron_4910_4911_Voltage_Reference_Standard_Users_Handbook.pdf

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