Оценка ИОН для нового ГЛИНа

Как обычно, я делаю все в самую последнюю очередь… blush ИОН для нового ГЛИНа не стал исключением. После того, как я понял, что не смогу достать ADR1399KHZ, логичным выходом стала установка LM399AH в новый ГЛИН, но у него есть одна значимая проблема – высокий уровень низкочастотного шума, который беспрепятственно пройдет выходные фильтры. И на самом деле, тут встает вопрос, применим ли вообще LM399AH в моей конструкции… ведь по расчётам, старый групповой ИОН на 4-х REF102CU должен быть многократно лучше чем два LM399AH  по характеристике шума.

Но понятие “типовой шум”, который так любят даташиты, во первых может значительно отличаться от тех экземпляров ИОН что у меня есть. А во вторых, параметры шума в области 1…100 секунд или попросту нигде не указаны, или указаны частично. А именно область 1…100 секунд важна при калибровке электрометров на малых токах.

Тогда я решил попробовать этот шум измерить. Для этого не плохо подходит мой мультиметр Agilent 34410A. Он не сможет качественно измерить ВЧ шум в области 100…1Гц, но с областью ниже 1Гц он не плохо  справляется.

В качестве подопытных, было взято 3 бесхозных ИОН 10.6В на базе LM399AH, и из старого ГЛИН было выведено опорное напряжение статистической опоры, отсюда:

Они все были измерены на протяжении прошедших выходных. Ожидаемо, первый блин получился комом, так как самый первый ИОН который я взял показал высокий уровень телеграфного шума в области 1…100 секунд.

LM399AH #1

Такая характеристика шума абсолютно недопустима. Скачки на 0.5ppm в такой критичной области частот сведут на нет все мои старания в направлении прецизионности.

Но два других ИОН LM399AH к счастью показали намного лучший результат:

LM399AH #2

LM399AH #3

Хоть я и стабилизировал температуру самих ИОН в термокамере, но конечно -же в среднесрочной перспективе(часы) на эти данные наложилась стабильность самого примененного при тесте Agilent 34410A, по этому можно наблюдать некоторый дрейф на пол ппм-очки…

Но особый сюрприз меня ждал с счетверенным статистически-усредненным ИОН из старого ГЛИН, он хоть и показал хорошие результаты в области до 0.1Гц, но оказался просто пиздец каким дрифтером:

4xREF102CU

А когда на дрифт на 2ppm за 10 часов наложаться температурные эффекты, то будет совсем ужас.  

Но чтобы интерпретировать эти данные, графиков дрифт-время не достаточно, да и они не слишком удобны. По этому рассчитываем сигма-тау и строим график девиации Аллана, который позволяет оценить дрейф количественно, на разных временах усреднения. 

Как видно, хуже всех оказался первый ИОН, который телеграфил. Если такие экземпляры ИОН объединять в групповой референс, то они только ухудшат его, именно по этому я рекомендую перед применением проводить какой-никакой, но все-таки отбор этих ИОН, так они попадаются довольно разные.

Но для меня оказалось большим сюрпризом, что статистический ИОН на 4х REF102 оказался хуже не только в области 1000сек+, но и в области 10…1000 секунд он так-же проиграл одиночным LM399AH. 

Замечу, что температуры всех ИОН участвующих в тесте были стабилизированы, а так-же каждый из них прошел цикл прогрева на протяжении 3-х часов.

Резюме

Тест показал, что ранее выдвинутая мысль замены группового референса на базе REF102CU на групповой референс LM399AH/ADR1399KHZ имеет право на жизнь, и должна не только улучшить стабильность блока ЦАП, но и улучшить его шумовые характеристики в НЧ области 1…100 секунд.

Добавить комментарий