Resistor box

[Heavy]

Controlla a partire dal grafico dell'off-isolation quanto ti puoi aspettare di resistenza off (v. [50]).

Oppure considero la resistenza massima 500 kΩ, la tensione di lavoro 5 V e la corrente risultante di 10 μA. Lo 0.5 % sono 50 nA che per 15 switch danno 3.3 nA ciascuno. Quel modello ha un leakage che è un ordine di grandezza più basso. No problem. Per la resistenza serie lo stesso calcolo si può fare con la resistenza più bassa che è di 1.5 kΩ, da cui lo 0.5 % pari a 7.5 Ω. Quel modello ha 4 Ω massimi, quasi x 2 di margine. No problem.
I problemi saranno invece in fase di realizzazione perché la distanza tra i pin dello switch è di 0.27 mm con tre di questi gap tra i punti interessati per un totale di 0.81 mm. Se 5 V devono dare una corrente superficiale di (per dire) 1 nA, la resistenza deve essere di 5 GΩ. Sono 6.2 GΩ/mm e questo sì che è un problema serio. Il tipo di flussante, ma anche il tipo di supporto influenzano resistenze così elevate. Lo stesso solder resist potrebbe creare problemi. Sarà necessario fare una cava sul PCB attorno al piedino e usare il conformal coating in modo perfetto.

[DirtyDeeds]

No problem

Stai confonendo la corrente di perdita con la resistenza off, sono due cose differenti e due problemi da considerare separatamente.

[Heavy]

Stai confonendo la corrente di perdita con la resistenza off, sono due cose differenti e due problemi da considerare separatamente.

Se ho uno dei terminali dello switch connesso al riferimento, perché la resistenza off non può essere desunta dalla corrente di leakage dell'unico terminale rimasto? Puoi spiegarmi dove sbaglio?

[DirtyDeeds]

Puoi spiegarmi dove sbaglio?

La corrente di perdita è un fenomeno, la resistenza un altro. Quando l'interruttore è spento tra i due terminali c'è una corrente di perdita, pressoché indipendente dalla vds, e una resistenza, e sono due cose indipendenti. La corrente di perdita genera un offset, la resistenza genera un errore sulla resistenza totale.

[Heavy]

Perdonami DirtyDeeds, ma continuo a non capire (indubbiamente dipende da me...). Le specifiche (ADG701L) definiscono la resistenza in condizione "on" e tutti i possibili leakage in condizione "off". La resistenza in condizione "off" non è neppure specificata. I lekage vengono definiti come quello "Source Off", corrente di perdita dal Source verso il riferimento quando lo switch è aperto. Quello "Drain Off", corrente di perdita dal Drain verso il riferimento quando lo switch è aperto, e il "Channel On Leakage", corrente di perdita tra lo switch chiuso e il riferimento. Allego immagini dei set up di misura. Nel caso di nostro interesse, il Source è al riferimento e quindi Vs = 0 dobbiamo utilizzare la riga di specifiche con indicato "max" e considerare il leakage di Drain. Questo comprende la corrente che fluisce nel canale verso il Source come si evince dallo schema del set up di prova considerando Vs = 0. Le specifiche della AD mi sembrano fatte in modo eccellente e mi chiedo perché la resistenza di "off" non sia mai citata. Credo sia perché non ha molto senso parlare di Roff di un mosfet interdetto. La caratteristica è talmente non lineare da rendere non molto significativo parlare di resistenza. L'insieme delle tre correnti di fuga fornisce invece tutti gli elementi per poter dimensionare il circuito. Se volessi seguire il tuo consiglio di considerare la Roff, dove dovrei prendere il valore?

T1.png (6.85 KiB) Osservato 2879 volte

T2.png (6.01 KiB) Osservato 2879 volte

[DirtyDeeds]

La resistenza in condizione "off" non è neppure specificata.

E' specificata indirettamente attraverso la off isolation come ti ho scritto in [60], però attenzione che le cose sono, come al solito, più complicate.

Quando l'interruttore è aperto, tra i due terminali hai i) una corrente di perdita, ii) una capacità,e iii) una resistenza differenziale.

Siccome tu hai intenzione di lavorare in DC i parametri che interessano sono la corrente di perdita e la resistenza differenziale. Il problema è che la resistenza differenziale può dipendere fortemente dalla tensione DC che c'è tra i terminali dell'interruttore aperto. Guardando il grafico di figura 10 e il circuito di figura 17 si può stimare una resistenza di isolamento di circa 500 kohm a interruttore aperto. Questa resistenza però potrebbe salire se all'interruttore fosse applicata una tensione DC, ma non si può esserne certi perché il data sheet non fornisce abbastanza specifiche. Volendo, si può misurare. In aggiunta a ciò, bisogna osservare che in alcuni interruttori l'isolamento viene aumentato per mezzo di una configurazione a T a tre interruttori, però in tal caso la resistenza di isolamento ricavabile da quel grafico sarebbe solo fittizia.

Insomma, sarò ripetitivo, e forse sembrerò eccessivamente attaccato a vecchie tecnologie, ma continuo a dire che per fondati motivi tecnici gli interruttori a mosfet non sono adatti per certe applicazioni.

[obiuan]

puff puff
pant pant

mi ci sono volute 2 ore ma son riuscito a leggere tutto :)

parli di rampa veloce, ma non ho trovato (magari mi è sfuggita) una specifica di quanto ti serve veloce. Avrei in mente qualche idea, ma per tutte questo dato è fondamentale.


aggiungo anche: tensione massima ai capi del resistore emulato? non trovo scritta nemmeno questa, anche se mi è parso di capire siano 20V. Va bene se ha un punto al riferimento?

[Heavy]

Per obiuan: attento a trattare con Osama Bin Heavy, potrebbe essere pericoloso!
Veloce è da leggere in due modi. 1. Veloce se comparato alla velocità di azione manuale su una resistor box. In realtà il gradiente di temperatura è di pochi gradi al minuto. 2. Veloce nei cambiamenti da un valore all'altro, senza le interruzioni che deriverebbero dalla commutazione di contatti meccanici. Per la tensione operativa, ad oggi sono 5 V. Di più sarebbe meglio, ma i 5 V sono a specifiche. Il resistore emulato deve essere flottante, ma questa è quasi una banalità. Considero il lavoro preliminare di progetto già concluso. Si utilizzeranno 16 rami in parallelo formati dal resistore pesato e dallo switch analogico. I pesi vanno da 1 kΩ a 65.536 MΩ. Gli switch saranno gli ADG701L della AD. Saranno comandati con 0-5 V da un micro che a sua volta comunicherà con un secondo micro con interfaccia USB tramite un singolo fotoaccoppiatore. Un DC/DC converter fornirà alimentazione alla parte flottante prelevandola dalla stessa linea USB.
Per il problema sollevato da DirtyDeeds si veda al messaggio seguente.

[Heavy]

E' specificata indirettamente attraverso la off isolation come ti ho scritto in [60], però attenzione che le cose sono, come al solito, più complicate.

Non sono in accordo con te DirtyDeeds, anche se mi ci sono volute più di 24 ore per trovare il coraggio di scriverlo I motivi sono più di uno. 1. Chi mi ha seguito per tanti anni mi ha insegnato una cosa sui datasheet che non ho più dimenticato. Ciò che è scritto in forma numerica è legge, i grafici sono solo di supporto. Tu stai estrapolando dei dati da un grafico per emendare le specifiche. Non mi pare la strada giusta. 2. Se davvero ci fossero 500 kΩ in parallelo ai contatti, quello non sarebbe un interruttore analogico, ma un escremento. Anche un banalissimo 4016 avrebbe caratteristiche migliori e questo è un interruttore costoso proprio perché a bassissima perdita. 3. Il datasheet parla chiaro, usando lo schema in figura, ponendo da un lato 4.5 V e dall'altro 1 V, la corrente nei due strumenti a 25 °C è di 10 pA massimi (dieci picoampere!). Se ci fosse la resistenza da 500 kΩ in parallelo, la corrente sarebbe 7 μA, quasi un milione di volte più alta. Non può essere. 4. Questo è il punto più importante, quello che mi ha fatto scrivere questo messaggio. Se veramente ci fosse quella resistenza, come sarebbe stato possibile misurare i 10 pA in una condizione e gli 0.35 nA sul range esteso di temperatura? I 7 μA di conduzione avrebbero nascosto qualsiasi corrente di quella entità. Vista comunque l'autorevolezza del parere di DirtyDeeds, ho aggiunto un passo nello sviluppo di questo progetto e faremo una prova di leakage di canale per vedere se quella resistenza da 500 kΩ dovesse malauguratamente essere proprio li. Non cedo saremo in grado di apprezzare i 10 pA (come si misurano correnti così basse?), ma vedere se il datasheet intende una cosa o l'altra sarà molto facile. Appena arrivano i campioni aggiorno l'argomento.

[edgar]

Non cedo saremo in grado di apprezzare i 10 pA (come si misurano correnti così basse?),

Se sei ricco con questo, sennò con i suoi fratelli minori
Ho visto cose che voi umani... la corrente in una resistenza da 1 GΩ con una tensione ai capi di 1 mV, stabile alla terza cifra decimale, su una scrivania, durante una dimostrazione