auto-recalibración de una fuente de alimentación a través de algo estable en el tiempo? (experimento mental) [cerrado]

La distancia que debe recorrer depende de la precisión que necesite. Para muchas aplicaciones, un diodo zener es suficiente. El siguiente nivel podría ser un Zener a una temperatura específica, mantenida allí por un calentador. También hay celdas de "referencia", que en realidad son baterías de las que se extrae la menor cantidad posible de corriente. Estos también deben estar a la temperatura adecuada para la mejor precisión.

Si continúa, debe preocuparse por la desviación del sensor de temperatura que se usa para mantener lo que está usando como referencia a la temperatura adecuada. Luego, debe preocuparse por cómo está comparando exactamente el voltaje de referencia con otra cosa. Cada medio de comparación tendrá algún error, que se desviará con el tiempo, dependerá de la temperatura, etc. Aún más extremo, debe pensar en las compensaciones de termopares debido a que diferentes partes del circuito tienen diferentes temperaturas y diferentes materiales.

Sin una cantidad de "lo suficientemente bueno", es imposible decir qué tan lejos debe ir, cuánto debe gastar para llegar allí y si es posible con la tecnología actual.

Incluso si tiene una fuente de alimentación perfecta, ¿qué pasa con la caída de voltaje en los cables entre éste y la carga? Tienes que mirar el panorama completo y pensar detenidamente qué problema estás realmente tratando de resolver.

Probablemente, la referencia de voltaje más estable comúnmente disponible es un diodo zener enterrado. Requiere una gran cantidad de voltaje (más de 7 V) y una potencia significativa (especialmente si se hornea). Hay referencias más precisas, como el estándar de empalme de Josephson , pero eso está fuera del presupuesto de la mayoría de los laboratorios de calibración, también como algo inconveniente, con el criostato y el helio líquido.

Existen otras tecnologías con varias ventajas y desventajas: puede leer las hojas de datos. Si es una buena referencia, proporcionarán una variación de 1000 horas o más, por lo general, la velocidad de desplazamiento disminuye con el tiempo como en el clásico espectro de ruido de 1 / f. . También la estabilidad en el tiempo estará a una cierta temperatura y condiciones de operación. Si hornea la referencia, por ejemplo, si permite que el horno se salga de control, habrá más desviación en la referencia y, por lo general, habrá pequeños cambios por histéresis térmica que no están relacionados con el tiempo.

Las resistencias estables son buenas (y necesarias) pero se requieren además de la referencia de voltaje, no en lugar de, si se trata de una fuente de alimentación. Una resistencia de referencia estable podría ser útil para un óhmetro.

Cuestiono su premisa: si tiene una referencia extremadamente estable incorporada, ¿por qué volvería a calibrar utilizando la referencia? ¿No sería mejor utilizar la referencia directamente para determinar el voltaje de salida en lugar de tener una referencia peor que calibraría con la buena ... a menos que haya restricciones de energía, etc.?

Hay muchos circuitos que continuamente se "recalibran", como las mediciones riométricas de una resistencia o voltaje de referencia, o amplificadores de chopper. Considere el ADC de doble pendiente con auto-cero: elimina los errores debidos a la deriva a largo plazo en el condensador del integrador, la resistencia del integrador, el voltaje de compensación del amplificador y la frecuencia del reloj: cada uno de esos parámetros solo necesita ser lo suficientemente estable para no cambiar mucho durante cada ciclo de medición (milisegundos). Como una gran ventaja, esto también elimina los errores debidos a las tolerancias iniciales y al cambio de temperatura (siempre que la temperatura no cambie mucho durante el ciclo de medición).

Existen referencias estables, como MAX6194AESA +, que se desvían en tan solo 50 ppm por cada 1000 horas de funcionamiento.

Pero no importa cuán estable sea su referencia, siempre puede superar esa precisión al realizar un ajuste para calibrar periódicamente el suministro desde alguna referencia externa rastreable por el NIST.