LTZ1000  7V电路中运放的选择

jj3055 · 发表于 2011-6-17 04:59:33

关于LTZ1000官方电路中为什么选择中等精度的LT1013，很多初学者迷惑不解，唯恐LT1013影响7V输出的性能。也有很多人计划用参数更好的运放替代LT1013。包括我也花大价钱买了军用陶封的LT1013AMJ8/883。前段时间特地搭建了试验电路，试验运放对7V输出的影响。

一下为试验用的电路板，使用运放插座，便于更换。

手中只有6位半的HP3456可供正常使用，所以只能在1PPM的分辨率下测试。

试验了16个不同后缀的LT1013,结果输出纹丝不动。
LT1013CN8          3个；
LT1013DN8          3个；
LT1013ACN8       1个；
LT1013AMJ8/883  3个；
LT1013AMJ8       1个；
LT1013MJ8          3个；
LT1013ACJ8       2个；

另外我还试验了3个单电源的LM358,结果比使用LT1013最多多出一个字。LM358为普通运放，参数比LT1013差好几倍。

结论：在7V电路里，用塑封的LT1013足够。

寄心斋 · 发表于 2011-6-17 08:23:28

这下底气足了，呵呵

youngliu · 发表于 2011-6-17 12:23:56

LM358影响恒温温度控制比较大，对基准部分影响较小

a-fly · 发表于 2011-6-17 12:31:52

我也试过LM358，基本不影响性能。
主要原因是LTZ1000内的2个三极管提供了较高的增益，所以外部运放的作用被弱化了几百倍。
如果将LTZ1000接成类似LM399的电路结构，那么用LM358就会很惨。
SZA263之类的所谓参考放大器也就是这个作用，在那个没有高性能运放的年代，参考放大器实现了高性能的基准，这就是技术。所以方法比器件更重要。

a-fly · 发表于 2011-6-17 12:33:01

883的运放主要是可靠性更高，性能没有本质的区别。

longshort · 发表于 2011-6-17 12:35:36

LT1013的参数就够好的了，除了TCR稍欠和偏置电流稍大之外。噪声指标也很优秀，在1ppm水平上不抖动，那就是没什么好挑剔的了。

youngliu · 发表于 2011-6-17 14:33:33

LM358的失调电压最大达到7mV，会使恒温温度产生0.12度的变化。

通常的LM358，失调电压不会有这么大，对恒温温度影响会更小

suny-hyb · 发表于 2011-6-17 14:46:40

科学是要用的严谨态度去对待的！

a-fly · 发表于 2011-6-17 15:55:34

引用第6楼youngliu于2011-06-17 14:33发表的 :
LM358的失调电压最大达到7mV，会使恒温温度产生3度的变化，失调电压的温漂也比较大，会造成恒温温度也有较大温漂。

如果将其做温度测量的三极管接成一个PN结的形式，才会有那么大的影响，按LTZ典型电路的接法是不会的

youngliu · 发表于 2011-6-17 16:14:02

LTZ的恒温电路中，三极管的基极与集电极是等电位的，等效于BC短路的BE结，其温度系数也是-2.2mV/k左右。

a-fly · 发表于 2011-6-17 21:04:52

谢谢youngliu。

a-fly · 发表于 2011-6-17 21:14:26

另外还想请youngliu老师帮忙描述一下LTZ温控三极管在升温过程中Vbe、Vce的曲线，以便理解。
谢谢！

a-fly · 发表于 2011-6-17 21:55:27

好险！
还好我的LTZ的恒温控制用了OPA333，电压输出用了LT1001（有-1.5V的负电源）

jj3055 · 发表于 2011-6-17 22:39:52

运放的失调电压不会直接影响Vbe，影响的是测温三极管的C极电压，导致C极连接的70K电阻两端电压改变，流过晶体管的电流改变，这个电流改变在be结内阻上产生电压变化，影响恒温温度。这样的间接影响是非常小的。

youngliu · 发表于 2011-6-17 22:50:27

引用第13楼jj3055于2011-06-17 22:39发表的 :
运放的失调电压不会直接影响Vbe，影响的是测温三极管的C极电压，导致C极连接的70K电阻两端电压改变，流过晶体管的电流改变，这个电流改变在be结内阻上产生电压变化，影响恒温温度。这样的间接影响是非常小的。

JJ也胡说

jj3055 · 发表于 2011-6-17 23:03:36

可以这么想一下，LTZ1000内部稳压管的温度系数为30PPM/K左右，如果运放LM358的mV级别失调电压直接影响be结，会导致LTZ1000基准输出的几十个PPM的变化！而实际测量最多也就1PPM而已。

youngliu · 发表于 2011-6-17 23:14:32

你的前一半话是对的，后一半不准确，LTZ恒温电路将测温三极管基极与温度设定电阻分压端接在一起的设计确实不会直接影响恒温温度设定，但不是C极电流在BE结内阻上产生压降变化而影响温度

youngliu · 发表于 2011-6-17 23:35:40

引用第15楼jj3055于2011-06-17 23:03发表的 :
可以这么想一下，LTZ1000内部稳压管的温度系数为30PPM/K左右，如果运放LM358的mV级别失调电压直接影响be结，会导致LTZ1000基准输出的几十个PPM的变化！而实际测量最多也就1PPM而已。

按我更正后的分析，OP 7mV的Vos会造成恒温温度0.12度的变化。多数LM358的Vos不会有这么大，因而影响会比较小，但1mV的Vos也会产生0.017度的温度变化，若LTZ1000不恒温时温度系数是30ppm，则对基准输出的影响是0.51ppm

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