Voltgen TR_V1.0 样机观测数据记录（之 LM399 也有不靠谱）

lilith

到现在为止，一共制作了 6 台样机，其中前 5 台是过年前后制作的，经过一段时间初期开机老化后，开始记录观测数据。最后一台是最近测试更换 ADC 和 DAC 的表现制作的，尚还在初期老化中。

其中在我手里观测的样机有 1 号机和 5 号机，另外三台样机分别送三位坛友观测，他们的维度也分布得很好，分别在北上深，对观测的地理广泛性来说非常好 不过现在还不知道他们的观测数据，这里先记录我的数据。从我的数据中可以看到的问题有，

1、我的自校准设计是很靠谱的
2、LM399 有很不靠谱的

下表，测定仪器一栏为测定时使用的仪器（我的可能有新旧两台 6581 或  7081）；内基准测定值就是 Voltgen 内部 LM399 的测定值；外部参考值是测定仪器测试外部参考基准（可能是唐老师的恒温 263 或我的 LTZ1000），作为修正用数据；电压源设置为 10.000000V 输出。

no.5

日期	测定仪器	内基准测定值	电压源测定值	外部参考值	环境
init.	tw 6581	7.012,582	10.000,000
0328	old 6581	7.012,586	10.000,011	263/9.999,991	72%;22.0C
0410	old 6581	7.012,584	10.000,005	263/9.999,986	53%;19.5C
0415	new 6581	7.012,598	10.000,021	263/9.999,991	64%;22.5C

no.1st.

日期	测定仪器	内基准测定值	电压源测定值	外部参考值	环境
0321	tw 6581	7.032,705	10.000,061		70%;25C
0328	new 6581	7.032,717	10.000,086	LTZ/9.999,976	75%;22C
0410	old 6581	7.032,786	10.000,186	263/9.999,986	53%;19.6C
0415	new 6581	7.032,813	10.000,221	263/9.999,986	63%;22.0C

一号机的内部基准 LM399 在观测期内变化
7.032813-7.032705 = +15.4ppm，折合最终 10V 电压应 +15.4ppm，也就是从 10.000,061 增加到 10.000,214，实测为 10.000,221，基本符合。由此可见，399 也可能遇到很不靠谱的，需要在前期测试中予以筛选剔除才行。

而 5 号机的 399 变化 7.012,598-7.012,582 = +2.3ppm，折合电压变化也是那么多，即从 10.000,000 增加到 10.000,023，实测 10.000,021，基本符合。变化速率为 2.1ppm/600h（399 为 2.3ppm/600h），399 手册上典型值是 8ppm/1000h，还算是比较符合的。5 号机大致是过年后才装配的，初期老化时间很短。



不定期更新的数据：

OUT = 10.000,051(~054)
REF =  7.015,108
@Direct Test by n6581, std. = LTZ,9.999,969(~967)
20130410

OUT = 10.000,029~10.000,037
REF =  7.015,095
@Direct Test by n6581, std. = LTZ,9.999,971 263 = 9.999,986~9.999,991(tested reb)
20130415 /    no.1 = 10.000,221 no.5 = 10.000,014
     REF 7.032,813 REF 7.012,598

OUT = 10.000,056(54-57)
REF =  7.015,107
@Direct Test by o6581, std. = 263/9.999,991 LTZ/9.999,974
20130416 76% 24ºC   no.1 = 10.000,218 no.5 = 10.000,019
     REF 7.032,812 REF 7.012,603

OUT = 10.000,042
REF = 7.015,094
@Direct Test by o6581, std. = 263/9.999,989 LTZ/9.999,972
20130418 67% 27.5ºC（客厅）   no.1 = 10.00,227(23x) no.5 = 10.000,014
77% 28.4ºC（书房）            REF    7.032,824    REF    7.012,588


新增：3 号和 6 号样机观测数据
20130421 冷空气
std.263          49~52% 19oC
start
o6581=9.999,992
n6581=9.999,983
o6581  n6581  ref(o6581) intemp
no.6 10.000,088 10.000,078 7.015,129 29.4
no.1 10.000,231 10.000,223 7.032,824 31.1
no.5 10.000,024 10.000,018 7.012,608 28.4
ltz 09.999,979 09.999,971
263 09.999,992 09.999,984

20130422      12:00       16:00 REF Check /263=9.999,989
20oC，55-63% HR
no.5 10.000,022     10.000,027      7.012,600(599) ICAL 5min，较稳定
no.1 10.000,221     10.000,228      7.032,818 不是很稳定  
no.6 10.000,052     10.000,063 RECHK 263 9.999,988  7.015,111 偶尔跳到 116
no.3 10.000,015     10.000,024      7.042，618 ICAL 5min，较稳定
std263 09.999,983 30min 09.999,989 RECAL 09.999,987      
stdLTZ 09.999,969

20130508 18:40 82% 27.8oC
std.263  Meter=6581 old  std Value = 9.999,982
o6581  n6581  ref(o6581) intemp
no.1 10.000,251  x  7.032,834 35.5oC  末位 2-5 跳动
no.5 10.000,000 x  7.012,584 36.0oC  ICAL 5min，较稳定
stdLTZ 09.999,965
std263 09.999,982 30min
no.6 09.999,937(36~43)  7.015,032 39.6oC  末 2 位 29-37
no.3 10.000,006   7.042,610 36.3oC  较稳定
std263 09.999,981

20130531 15:45 73% 28.6oC
std.263 09.999,986  09.999,984
o6581   n6581   ref(o6581) intemp
no.6 09.999,921  09.999,918  7.015,016 37.7oC 基准电压：末 2 位 14-21 之间跳动
no.5 09.999,985(75)  09.999,984(74)  7.012,569 41.4oC 基准电压：比较稳定
no.1 10.000,279  10.000,279  7.032,854 39.5oC 基准电压：略跳动
no.3 10.000,009  10.000,008  7.042,623 35.6oC 基准电压：相当稳定的
std.263 09.999,988  09.999,986 16:00  out checked
std.263 09.999,986  09.999,984 16:30 ref checked

gz181

什么时候出配件，我定一台。

x131431511

求套件阿。。。。。

天风雪雨

laisla: 筛完LM399，成本又高一截了。 (2013-04-16  14:21)

[s:36][s:36][s:36]

裕作

定制机呢

zwei13

[s:31]  [s:31]  [s:31]

longshort

LM399当然“不靠谱”，加热器一侧的供电发生1V的变化，就会引起大约0.5ppm的输出变化，这在电池供电的情况下特别明显，而交流供电时的短暂电网波动，输出产生的突然波动那就不用说了。

lilith

longshort:LM399当然“不靠谱”，加热器一侧的供电发生1V的变化，就会引起大约0.5ppm的输出变化，这在电池供电的情况下特别明显，而交流供电时的短暂电网波动，输出产生的突然波动那就不用说了。

(2013-04-17  07:44)

这里说的不靠谱，显然是指长期、可确定的漂移（longterm），它在手册中有明确的指标和比较明确的统计数据。至于你说的问题，显然并不是问题，因为不会有人未经稳压给 399 加热器供电，0.5ppm per delta1V 这个 PSRR 也很大了嘛，再加上即使只是最普通的 7815/7915， 这个问题几乎需不需要考虑的。

y_u_a_n_l_a_i

lilith:这里说的不靠谱，显然是指长期、可确定的漂移（longterm），它在手册中有明确的指标和比较明确的统计数据。至于你说的问题，显然并不是问题，因为不会有人未经稳压给 399 加热器供电，0.5ppm per delta1V 这个 PSRR 也很大了嘛，再加上即使只是最普通的 7815/7915， 这个问题几乎 .. (2013-04-17  10:10)

我测过手中的20多个LM399AH（新旧各半），发现即使旧货也有在恒温侧稳定供电（板上2级稳压供电15V，外部是线性稳压直流电源）的情况下 ，齐纳端在10分钟后几十秒时间  平均值  来回跳变10uV的状况，始终都是那2,3个管子，其它管子无此情况。所以LM399还是有不靠谱的，筛选很必要。

youngliu

二手拆机LM399有恒温器损坏、基准降内阻电路部分损坏的情况。恒温器损坏容易鉴别，基准降内阻电路损坏后基准仍然有7V输出，因而很难被发现，此时由于内阻很高，Iz的微小变化就会造成基准输出较大幅度变化。

lilith

y_u_a_n_l_a_i:我测过手中的20多个LM399AH（新旧各半），发现即使旧货也有在恒温侧稳定供电（板上2级稳压供电15V，外部是线性稳压直流电源）的情况下 ，齐纳端在10分钟后几十秒时间  平均值  来回跳变10uV的状况，始终都是那2,3个管子，其它管子无此情况。所以LM399还是有 .. (2013-04-17  13:42)

新的呢，也有这个现象吗？希望只是旧的，由于暴力拆迁才有的问题 我用的都是新的 399，从 JS 那里买的

y_u_a_n_l_a_i

lilith:新的呢，也有这个现象吗？希望只是旧的，由于暴力拆迁才有的问题 我用的都是新的 399，从 JS 那里买的 (2013-04-18  20:36)

应该是专门为你写了一贴，你必须去顶顶加分啊
https://bbs.38hot.net/read-htm-tid-42247-ds-1.html

songyufeng9

楼主，高人也！必须支持一下！

lilith

y_u_a_n_l_a_i:应该是专门为你写了一贴，你必须去顶顶加分啊
https://bbs.38hot.net/read-htm-tid-42247-ds-1.html (2013-04-19  00:03)

昨天看到了，昨天太晚了，刚才找出以前测试 399 温度系数的一些记录发上去对照了

lilith

2013 04 21 增加 6 号样机记录到本记录

20130421 冷空气
std.263          49~52% 19oC
start
o6581=9.999,992
n6581=9.999,983
o6581  n6581  ref(o6581) intemp
no.6 10.000,088 10.000,078 7.015,129 29.4
no.1 10.000,231 10.000,223 7.032,824 31.1
no.5 10.000,024 10.000,018 7.012,608 28.4
ltz 09.999,979 09.999,971
263 09.999,992 09.999,984

20130422 3 号样机从上海返回，几乎没有变化

20130422      12:00       16:00 REF Check /263=9.999,989
20oC，55-63% HR
no.5 10.000,022     10.000,027      7.012,600(599) ICAL 5min，较稳定
no.1 10.000,221     10.000,228      7.032,818 不是很稳定  
no.6 10.000,052     10.000,063 RECHK 263 9.999,988  7.015,111 偶尔跳到 116
no.3 10.000,015     10.000,024      7.042，618 ICAL 5min，较稳定
std263 09.999,983 30min 09.999,989 RECAL 09.999,987      
stdLTZ 09.999,969

lilith

2013 05 31 本月观测记录，跨度越 1 个月

20130508 18:40 82% 27.8oC
std.263  Meter=6581 old  std Value = 9.999,982
o6581  n6581  ref(o6581) intemp
no.1 10.000,251  x  7.032,834 35.5oC  末位 2-5 跳动
no.5 10.000,000 x  7.012,584 36.0oC  ICAL 5min，较稳定
stdLTZ 09.999,965
std263 09.999,982 30min
no.6 09.999,937(36~43)  7.015,032 39.6oC  末 2 位 29-37
no.3 10.000,006   7.042,610 36.3oC  较稳定
std263 09.999,981

20130531 15:45 73% 28.6oC
std.263 09.999,986  09.999,984
o6581   n6581   ref(o6581) intemp
no.6 09.999,921  09.999,918  7.015,016 37.7oC 基准电压：末 2 位 14-21 之间跳动
no.5 09.999,985(75)  09.999,984(74)  7.012,569 41.4oC 基准电压：比较稳定
no.1 10.000,279  10.000,279  7.032,854 39.5oC 基准电压：略跳动
no.3 10.000,009  10.000,008  7.042,623 35.6oC 基准电压：相当稳定的
std.263 09.999,988  09.999,986 16:00  out checked
std.263 09.999,986  09.999,984 16:30 ref checked


点评：
1 号机基准和输出电压均上升 2.8ppm，足见此颗 LM399 之不靠谱和我的自校准方案的靠谱（得意）
3 号机和返回时（4 月 22 日）记录对比无明显变化，本月 8 日记录中的基准电压可能存在随机性误差
5 号机相对 4 月记录，本月初记录，基准和输出同步变化，变化呈正常的减慢趋势
6 号机情况类似 5 号机，基准电压跳动略大，可见 399 的不靠谱中也包括噪声较大的问题

ccpoint

好多数据 围观一下

lilith

4 号机昨日返回，已预热 >24h，现测试如下

std.263 9.999,989 / LTZ 9.999,969  68% HR, 32.1oC
Out 9.999,953
Ref 7.038,990

3 月 21 日发出前测试数据如下

Out 9.999,957；Ref 7.039,001


这台表现意外的优秀。第三方测试（by 1281）如下
7.0390304    30°     0518
7.0390312    30°     0520

7.0390302   28°  0522  80%
7.0390306   29°  0525  77%  vpp = 11.3uV（10小时统计）
7.0390285   33°  0601  50%   0602断电10小时
7.039-330   33°  0603  50%
7.0390330

lilith

重要更新

这两天天气极为闷热，室内温度达到 35 度，所以是一个很好的测试机会，测试数据如下

2013 0620 34.5oC-35oC
n6581  o6581  o9581
on.1 10.000,245 10.000,251 7.032,838
no.3 10.000,255 10.000,251 7.042,797
no.4 09.999,939 09.999,934 7.038,989
no.5 09.999,976 09.999,972 7.012,561
no.6 x  x  7.015,014
std.263 09.999,977 09.999,975
ltz 09.999,968 09.999,967


20130621 21:00 35.4oC(HG) 60% HR
o6581  ref    int. temp.
no.4 9.999,951 07.038,993   44.2oC
no.3 10.000,266 07.042,806   46.6oC
no.1 10.000,249 07.032,832   46.4oC
no.5 9.999,977 07.012,570   46.1oC
no.6 x  07.015,023
ltz 09.999,971   3457 chk
263 09.999,976   5.7-5.8uV
std.263 9.999,977 Re-ical: 9.999,976




和上月底记录对比

no.1 减小约 3ppm，基准同步减小 3.1ppm，符合预期，变化由基准变化导致
no.3 增大 25.7ppm！检查基准增大 25.9ppm，这个变化还是完全由基准变化导致的，但为何这颗 399 变化极大，在这短短的时间内？
no.4 几乎没有变化，神鸡！检查基准也没有什么变化
no.5 也没有显著变化，检查基准也是没有显著变化，很不错。
no.6 在另外测试中，但测试了基准，和上月底对比略有一点点变化

结论：

1、我的自校准很靠谱，只要基准不变，输出电压高度靠谱，无论是温漂还是长期稳定上。
2、部分 399 很不靠谱，这两次测试间隔大约 20 天，而且之前也长时间老化过，所以不是长时间稳定性的问题，估计是两个可能性，a、环境高温导致内部应力释放，这是好的结果；b、399 的温度系数有大有小，这两个特别大而另两个特别小。

youngliu

lilith 发表于 2013-6-21 21:18
重要更新

这两天天气极为闷热，室内温度达到 35 度，所以是一个很好的测试机会，测试数据如下

如果确定是LM399性能太差导致，就请单独测试一下这个不好的LM399，看一下它的温度系数、内阻。我认为有两个可能：
1.恒温器工作不正常导致不能恒温，这时温度系数会有30~50PPM/K;
2.内部降内阻电路失效，导致对Iz更敏感，如果Iz变化大，输出电压就会有较大变化。正常时内阻在0.5ohm左右，不正常的话内阻可能大于10ohm

lilith

youngliu 发表于 2013-6-22 08:16
如果确定是LM399性能太差导致，就请单独测试一下这个不好的LM399，看一下它的温度系数、内阻。我认为有两 ...

不管是 TR 还是 EN 都设计成 399 只能焊接的小气封装，所以没法像 34401 那样吧 399 拆下来重新测试，只能焊下来了 不过出了这么大的问题，不重新测试并更换 399 也不行了。看来设计一个测试筛选 399 的装置势在必行，内阻还好办，温度系数头痛，以前测试过 LT 给的样片 399 的温度系数，但那是利用冬天温度低，方便加热。

不过 399 的恒温部分都能失效的？

longshort

不接加热端不就不恒温了嘛。

天风雪雨

小气封装

天风雪雨

laisla 发表于 2013-6-23 16:17
笑什么，我看了你的板，比我的还小。。。

我的板上根本就没有LM399怎么个比你小法