апвпа. Министерство науки и высшего образования российской федерации федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
 Скачать 4.89 Mb.
|
СОДЕРЖАНИЕВВЕДЕНИЕ 7 1 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ. 10 1.1.Стабилитрон LTZ1000 10 1.2.Операционный усилитель. Делитель на операционном усилителе 12 1.3.Эффект Джозефсона 14 1.4.Термопара 16 1.5.Термоэлектрические напряжения 16 1.6.Пьезоэлектричество 17 1.7.Стабилитрон 2СП301А 18 2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПЛАТЫ 20 2.1 Принцип работы схемы 20 2.2 Схема контроля температуры 21 2.3 Вид схемы 22 2.4 Генерация шума 24 2.5 Определение тестовых портов 25 3.РАЗРАБОТКА ПЛАТЫ 27 3.1 Разработка макета. 27 3.2 Общий список используемых компонентов при сборке платы. 31 3.3 Компоновка платы 31 3.4 Конечный вид 33 4. ИЗМЕРЕНИЯ 36 4.1 Приборы. 36 4.2 Измерения 37 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 40 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 41 ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ ESR - (Equivalent Series Resistance) JJA - Josephson Junction Array LN - Linear Technology PRC - Positive Reference Circuit ENIG - Electroless Ni & Immersion Gold ИОН – источник опорного напряжения NIST - National Institute of Standards and Technologies ВВЕДЕНИЕВ современных высокоточных контрольно-измерительных приборах растет потребность в большей стабильности, меньшем уровне шума и более высокой точности для источников опорного напряжения. Эталоны напряжения наивысшей точности используют эффект Джозефсона. Модули Josephson Junction Array (« JJA ») с решеткой Джозефсона сегодня используются в метрологических учреждениях и калибровочных лабораториях для хранения и передачи данных напряжения. Известно, что выходное напряжение JJA основано на постоянной криогенной физики, в результате чего относительная погрешность напряжения составляет менее 1 *  / год. Использование эталонов на основе эффекта джозефсона не целесообразно, поскольку эталон требует для своей работы недешевый жидкий гелий. Не так много лабораторий, способных поддерживать высокие эксплуатационные расходы. Для справки: полная система PJVS (программируемый стандарт напряжения Джозефсона) от National Institute of Standards and Technologi (NIST) доступна по цене 306 тыс. Долларов США , а стоимость микросхемы JJA - 50200 долларов США . Система PJVS и микросхема JJA показаны ниже на рисунках 1 и 2 ниже. Рисунок 1 - Система PJVS  Рисунок 2 – Микросхема Josephson Junction Array Технология LTZ1000 LTZ1000 представляет собой ультра-стабильный стабилитрон для создания источников опорного напряжения, производит фирма Linear Technology. Он состоит из двух компонентов, которые делают его одним из самых доступных и стабильных на рынке. Первый - это скрытый стабилитрон, он обеспечивает опорное напряжение, а второй - нагреватель, чувствительный к температуре, который поддерживает постоянную температуру подложки. Превосходная точность LTZ1000 достигается за счет существенной и дорогостоящей (из-за необходимости использования резисторов с очень высокой стабильностью) внешней схемы, которая должна использоваться для установки его рабочих токов и напряжений смещения. Абсолютные максимальные характеристики и спецификации для модуля показаны в таблице 1 ниже. Таблица 1 - Абсолютные максимальные характеристики и спецификации для модуля в сборе
Актуальность выпускной квалификационной работы обусловлена необходимостью подачи прецизионного выходного напряжения на блок аналого-цифрового прибора для дальнейшей сборки 8,5 разрядного вольтметра. Целью ВКР является - разработка источника опорного напряжения для вольтметра с 8,5 разрядным дисплеем. Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи: изучение теоретических сведений о прецизионном стабилитроне LTZ1000 и источниках опорного напряжения; проектирование устройства; изготовление платы; измерение выходного напряжения. |