用SZA263制作10V基准，首件的完成到目前已经一年半载，期间做过3个版本的10V基准，约30个成品，长期考核测试了2个优品。一些经验，总结之，与同好交流。
核心263和其姊妹LTFLU-1的差异 263在上世纪70年代就出现了，由摩托罗拉生产，我使用过78年到89年到263，发现其性能和一致性是有较大差异，以83年为分水岭，以前的老化漂移，零温度系数点都不及后期，说明这个器件一直在改进完善中。83年后的明显改进不少，齐纳电压的一致性，零温度系数点的一致性都要好些。
LTFLU-1在89年开始陆续出现在FLUKE到仪表中，一直使用到现在，商标有PHILIPS也有KOREA。引脚与263兼容，齐纳电压高于263约0.5V左右，接近7V。LTFLU最大的特点是一致性好，0温度系数点容易找到，二次上电恢复时间短，对业余制作来说，比263好用。
装调好后，263和LTFLU实际并无差异，但并不是所有的263和LTFLU都适合做基准，从文献中知道商品基准用到263是经过严格筛选老练后的，我们业余使用到的是从FLUKE表中来的拆机件，没有挑选的， 实际装机后有出现噪音大，二次上电恢复周期长，甚至有零温度点找不到的，鲜有坏的。只有多个制作，然后花3个月左右的考核，才可以判断是否适合做为基准。
捷径是找FLUKE标准源中的263，我有幸找到一个，成就了自己的10V参考标准
零温度系数点的奥秘 263和LTFLU的应用，如果照搬标准电路，会发现温度系数高达5PPM/℃以上，对环境温度非常敏感，人移动的气流扰动都会导致输出电压明显变化。在初期制作时，一直困扰着。偶然发现改变原理图中263的内部三极管的集电极电阻，温度系数可以减小。如原来是负向的温度系数，一直减少电阻值可以变为正向温度系数，其间有一个过渡区，这个区间大约有3到5°的温度范围，可以保持输出电压不受温度影响。
263应用的麻烦就在于此，当然制作的乐趣也在此。这个集电极电阻在75到180K间，LTFLU的这个集电极电阻在50K到90K间，经过精心调试，可以获得5°的准零温区间。温度系数小于0.2PPM/℃。
关键电阻对的选择 前面对原理的分析已经谈到这对电阻的重要作用，在制作中使用过VISHAY的塑料块，国产RX70系列线饶电阻，进口拆机的金封线饶电阻，VISHAY 202Z金封块电阻。
VISHAY的塑料块性能一般，在恒温的条件下，可以保证到12PPM的年稳，作为基准来说不适合选用
国产RX70的线绕，以上面有一只海鸥和卫星标示的最好，其它的性能良莠不齐。以80年代的为佳，选用得当可以保证8到10PPM的年稳。
金封线绕，以FLUKE的拆机居多，性能比较容易保证，配搭出6PPM的年稳不难。我自己用的10V参考基准就是金封线饶电阻，一年多没有漂移出3.5PPM,含初期1个月的快速老化期。
202Z金封，看厂家推介性能优异，实际制作的测试了大半年，漂移3PPM左右，可保证到4PPM/年。体积小，做恒温基准容易，加热功率小。
恒温和非恒温的选择 在做基准的初期，不知道不恒温对输出的影响，做了10余个非恒温基准，当时的环境温度在20℃左右，调试好后的基准，在室内昼夜温差3°时，基本测试不到变化。后来进入冬季，气温到10°左右，输出出现了10PPM左右的波动。263的零温度区是有限的，并不宽，作为基准来说应该恒温使用，尽管不恒温的老化会小一些。
恒温带来的问题有加热电路对基准的干扰，加热消耗功率的问题。使用过线性连续加热电路，通断加热电路。前者在稳定温度后对基准干扰小于1uV，后者出现到3uV.加热功率希望小一些好，关键是恒温槽体积和保温。比较满意的方案前些时候发有专贴。恒温精度和温场均匀性足以满足263的应用。
供电的选择 供电有电池供电，线性电源供电，开关电源供电等方式。263基准板的电压调整率非常高，是否稳压不太重要，只要在13到16V范围内均可以。但是市电供电带来的环路干扰还是比较大，不适合用开关电源和有冷热地有跨接元件的线性电源。电池供电首选，在正式比对测量时我都用电池供电，初级次级隔离良好的线性电源也不错，稳压否都关系不大。实际测量差异在2.5uV内。
目前的问题 抗干扰差，周边大功率电器和手机使用都会干扰输出电压，经过仔细分析是空间电磁场来的，尽管做了双层屏蔽，都不理想，主要是输出测试线接收的空间电磁波，回馈到基准PCB板，目前在试用一些磁环。
带载能力差，只有商品基准的十分之一。对一些使用场合来说，太小了。
短路无保护，短路容易烧毁输出三极管，尽管换后不影响输出值。但是还是非常麻烦，更换三极管。
制作一款经得起时间考验的基准在业余条件下还是可以的，要复制大量就极其困难。关键器件受制于人，国内没有这样的基础研究，也无器件供应。欣喜的是，还有许多业余爱好者也在孜孜不倦地研究。
用SZA263试验制作超稳10V电压基准（一） |
发表于 2010-10-8 19:43:11
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变色卡
楼主
组图打开中，请稍候......
发表于 2010-10-8 19:53:38
发表于 2010-10-9 07:28:19
