Про кратковременную и долговременную температурную стабильность pn-перехода Опции

[Tanya]

Есть ли у кого-нибудь данные (ссылки) о стабильности реальных диодов (транзисторов), используемых в качестве температурных датчиков? Или о однопереходных транзисторах в том же качестве.
Интересует дрейф за минуту, час, день, месяц.

[upc2]

Вопрос интересен тем, что температура ядляется основным фактором нестабильности (дрейфа)
n-p перехода транзисторов. Чтобы получить параметр о кототом вы спрашиваете , необходимо
обеспечить постоянство температуры.Что очень проблематично.Может вы дополните свой вопрос?
Я много занимался исследованиями использования n-p перехода для измерения температуры.

[dinam]

Лет пять назад меня интересовал этот вопрос и он обсуждался на телесиськах.

[khach]

Если не перегревать и нет радиоактивных и ионизирующих источников рядом- то стабилен. Только рабочий ток перехода надо выбирать правильно- мало- будет шуметь, много- будет саморазогрев. Есть еще тонкие эффекты, типа деформации кристалла из-за несогласованности температурных коэффициентов корпуса и кристалла, но это зависит от конкретной реализации прибора. Еще надо учитывать термоЭДС от конструкции- иногда материал выводов катода и анода различен и возникают дополнительные микровольтовые разности потенциалов при наличии больших температурных градиентов в датчике ( на переходных процессах например).

[Tanya]

Вопрос интересен тем, что температура ядляется основным фактором нестабильности (дрейфа)
n-p перехода транзисторов. Чтобы получить параметр о кототом вы спрашиваете , необходимо
обеспечить постоянство температуры.Что очень проблематично.Может вы дополните свой вопрос?
Я много занимался исследованиями использования n-p перехода для измерения температуры.

Вот обеспечить постоянство температуры очень легко. Например лед+вода, а еще лучше лед+ вода+ пар - воздух (тройная точка - это и есть репер - их есть у меня!).
А интересует конкретный опыт с конкретным диодом или транзистором после циклирования. Не изучать же мне это месяц или год! Реально устроили бы данные, что 99 процентов транзисторов марки XXX в корпусе YYY за год не уплывает больше, чем на y mv, что в пересчете на температуру будет Y K.
Вот такой вот вопрос...

[DS]

Тогда надо брать штатные датчики температуры, для которых это калибруется. А то ведь получится не только "99 процентов транзисторов марки XXX в корпусе YYY", но и придется добавлять "из партии, выпущенной надцатого мартобря ... года" - производитель ведь может менять что- то время от времени, как в datasheetах пишут "не ухудшая основных параметров устройств" - а этот параметр к ним точно не причисляют. Или зеленые человечки требуют "компонент из списка N" ?

[Tanya]

Тогда надо брать штатные датчики температуры, для которых это калибруется. А то ведь получится не только "99 процентов транзисторов марки XXX в корпусе YYY", но и придется добавлять "из партии, выпущенной надцатого мартобря ... года" - производитель ведь может менять что- то время от времени, как в datasheetах пишут "не ухудшая основных параметров устройств" - а этот параметр к ним точно не причисляют. Или зеленые человечки требуют "компонент из списка N" ?

И это очень правильно. А где конкретно искать? Зеленые человечки, поселившиеся где-то чуть выше ротового отверстия, - дети соответствующего змия - на все согласны.

Сообщение отредактировал Tanya - Aug 4 2006, 13:58

[DS]

Ну если только такие человечки, то почемк бы здесь не посмотреть:
http://www.analog.com/en/subCat/0,2879,766...F0%255F,00.html

[Tanya]

Ну если только такие человечки, то почемк бы здесь не посмотреть:
http://www.analog.com/en/subCat/0,2879,766...F0%255F,00.html

Да, где были мои глаза?
Человечки помнили только, что TMP01 дорогая, а дешевых не TMP35/6/7 не увидели.
Спасибо,
Человечки.

[DS]

Да Вы похоже, не про тех человечков подумали. Просто тут у многих присутствующих на предприятиях сидят такие вот человечки и требуют, чтобы использовались только компоненты, производимые, скажем Китежградстким заводом ПП. Поэтому и возникают регулярно вопросы, как из г. сделать конфетку. Я подумал, что это из той же серии.

[Tanya]

Да Вы похоже, не про тех человечков подумали. Просто тут у многих присутствующих на предприятиях сидят такие вот человечки и требуют, чтобы использовались только компоненты, производимые, скажем Китежградстким заводом ПП. Поэтому и возникают регулярно вопросы, как из г. сделать конфетку. Я подумал, что это из той же серии.

Да, человечки, да не те.
А Ваше сообщение было 400-м - пора праздновать.

[SasaTheProgramme...]

Есть ли у кого-нибудь данные (ссылки) о стабильности реальных диодов (транзисторов), используемых в качестве температурных датчиков? Или о однопереходных транзисторах в том же качестве.
Интересует дрейф за минуту, час, день, месяц.

Вообще-то, их ставят в такую схему, чтобы параметры не оказывали влияния (если не считать простейших термостатов, вроде схемы, которая у меня работала как "усмиритель процессорного вентилятора" ) .
Идея-же исключения параметров была подсмотрена в одном из AnalgDevice'овских даташитов. Согласно модели Эберса-Молла ток через переход I=I0*(exp(U*e/(K*T))-1). Или U=(K*T/e)*ln(I/I0+1).
Если запитать его двумя разными токами, существенно превышающими обратный (чтобы можно было пренебречь слагаемым "+1" под логарифмом), то получится U1-U2=(K*T/e)*ln(I1/I2).
Во всяких интегральных датчиках используется именно этот принцип, только ток не коммутируют, а схемотехническими ухищрениями добиваются стабильного соотношения токов через два достаточно идентичных перехода. Ну, и масштабируют сигнал тут же.
Ток нужно выбирать исходя из компромиса - не слишком близко к обратному (а он растёт с температурой) и так, чтобы реальный прибор соответстовал модели, т.е. чтобы не начали сказываться всякие оммические, объёмные и пр. сопротивления.
Самое сложное потом - дотянуть сигнал до разумного уровня. Я как раз моделировал такую схему, получалось, что при соотношении токов 1:10 и температуре 0С...100С "подставка" постоянной составляющей от 0.5В до 0.9В, при этом полезный сигнал составляет 50...70мВ. Сигнал легко выделяется синхронным детектированием, но тут возникает следующая проблема: выход-то в Кельвинах! Т.е. на выходе детектора 50..70мВ и именно эта разница (20мВ) нас и интересует. Нужно вычесть эти 50мВ и усилить остаток. Точные резисторы и/или прецезионные ОУ (или ключевая стабилизация ширпотребного). Словом, те ещё радости.
Интегральные датчики есть, вобщем-то, двух типов (ой, сейчас попутаю всё...). LM35 точный (с моей точки зрения ), запитывается напряжением, на выходе напряжение в цельсиях. Но дорогой. LM335 - температурно-зависимый стабилитрон, напряжение стабилизации пропорционально абсолютной температуре. Но без калибровки он неточный, а калибровку, согласно даташиту, можно производить только подстроечником. После длительной медитации над упомянутым даташитом мне показалось, что эту калибровку вполне можно произвести и программно. Но этого я не проверял.
Вот.

[Tanya]

Есть ли у кого-нибудь данные (ссылки) о стабильности реальных диодов (транзисторов), используемых в качестве температурных датчиков? Или о однопереходных транзисторах в том же качестве.
Интересует дрейф за минуту, час, день, месяц.

Вообще-то, их ставят в такую схему, чтобы параметры не оказывали влияния (если не считать простейших термостатов, вроде схемы, которая у меня работала как "усмиритель процессорного вентилятора" ) .
Идея-же исключения параметров была подсмотрена в одном из AnalgDevice'овских даташитов. Согласно модели Эберса-Молла ток через переход I=I0*(exp(U*e/(K*T))-1). Или U=(K*T/e)*ln(I/I0+1).
Если запитать его двумя разными токами, существенно превышающими обратный (чтобы можно было пренебречь слагаемым "+1" под логарифмом), то получится U1-U2=(K*T/e)*ln(I1/I2).
Во всяких интегральных датчиках используется именно этот принцип, только ток не коммутируют, а схемотехническими ухищрениями добиваются стабильного соотношения токов через два достаточно идентичных перехода. Ну, и масштабируют сигнал тут же.
Ток нужно выбирать исходя из компромиса - не слишком близко к обратному (а он растёт с температурой) и так, чтобы реальный прибор соответстовал модели, т.е. чтобы не начали сказываться всякие оммические, объёмные и пр. сопротивления.
Самое сложное потом - дотянуть сигнал до разумного уровня. Я как раз моделировал такую схему, получалось, что при соотношении токов 1:10 и температуре 0С...100С "подставка" постоянной составляющей от 0.5В до 0.9В, при этом полезный сигнал составляет 50...70мВ. Сигнал легко выделяется синхронным детектированием, но тут возникает следующая проблема: выход-то в Кельвинах! Т.е. на выходе детектора 50..70мВ и именно эта разница (20мВ) нас и интересует. Нужно вычесть эти 50мВ и усилить остаток. Точные резисторы и/или прецезионные ОУ (или ключевая стабилизация ширпотребного). Словом, те ещё радости.
Интегральные датчики есть, вобщем-то, двух типов (ой, сейчас попутаю всё...). LM35 точный (с моей точки зрения ), запитывается напряжением, на выходе напряжение в цельсиях. Но дорогой. LM335 - температурно-зависимый стабилитрон, напряжение стабилизации пропорционально абсолютной температуре. Но без калибровки он неточный, а калибровку, согласно даташиту, можно производить только подстроечником. После длительной медитации над упомянутым даташитом мне показалось, что эту калибровку вполне можно произвести и программно. Но этого я не проверял.
Вот.

Спасибо, но вопрос был в другом - а именно в стабильности после циклирования (многократного), котрое вызывает деформации, приводящие к дрейфу. На этом принципе даже датчики давления пытались делать. Ранее мною использовались безкорпусные диоды типа КД102/103 как термодатчики. Захотелось узнать что-либо про долговременную стабильность других конкретных изделий в этом аспекте, так как коробка, где они лежали, оказалась исчерпанной.