基于MAX6350的简易电压、电流基准板

Edward

（此文本人原创，未经允许不得转载。）
我在暑假时开始打算下“血本”做一个基于MAX6350的能在一定时间内
达到并保持至少校准四位半数字万用表的精度的简易的电压、电流基准。
先后在本坛、ourDEV以及38度发烧友等论坛发帖求助相关问题，包括：
请教关于运放双电源供电对其输出影响的问题
想做一个基准源，请教电路的问题
想做一个基准源，请教电路的问题
想做一个电压电流基准，这样设计电路和PCB需要怎么改正？
买了几个基准、运放和塑料块，请帮忙鉴别一下真伪
电压电流基准电路基本确定下来了，请再帮忙看看电路和PCB还需要怎么改正

感谢上述帖子中xjw01、longshort、kdtcf、天风雪雨、lymex、a-fly等（不便一一列举）的耐心回复；
同时也感谢sudo1234、东山兄、熙溪等在各阶段对我的帮助。

这是我第一次画板打样，有些仓促，丝印等文字有一些错误，焊盘也有点小，但是不影响电路功能。
板子到手用AD586、LT1013、普通电阻焊了一块试验板，用三位半检测似乎没什么问题。
MAX6350用的板子也做好了，把机壳也基本做好了，就差让人帮忙表定一下了。



                             MAX6350 Voltage/Current Reference

___________________________________General Description 概述

本板是使用MAX6350、AD586等基准芯片，
并通过LTC1051等双运放和5k、20k分压电阻,5k采样电阻，
实现5.00xxV、1.00xxV、1.00xxmA三种输出的简易基准空板。
能够在一定时间内达到并保持至少校准四位半数字万用表精度。

_________________________________________Applications 应用

DIY简易基准源
DIY测量仪表基准源
DIY设备AD基准源
等对精度要求不是甚高的场合

___________________________________________Features 特性

●兼容直插、贴片两种封装和管脚排列的基准芯片
●兼容直插、贴片两种封装的双运放
●兼容普通直插和金属箔电阻两种封装的分压、采样电阻
●大量采用贴片元件，体积小巧，仅44x44mm（以后会更小一点）
●具有电源反接、超压保护，电池耗尽指示
●可选的板载稳压器

_________________________Absolute Maximum Ratings 绝对最大值

全部值请根据所选元件具体确定。

_____________________________Electrical Specifications 电气特性
（Max6350、LTC1051、AMS1117-ADJ、5kΩ、20kΩ、5kΩ；Vo1、Vo2空载，
Io-、Io+短接。除非特殊说明。）

供电电压…………………………12-15V
供电电流…………………………11mA
电池耗尽指示电压* ……………10V

*使用压降约1.7V的普通红色LED。

________________________________________Evaluation Board





________________________________Evaluation Board Schematic



______________________________________Bill of Material 元件表



________________________________Detailed Description 详细描述

基准芯片封装和管脚的兼容性

基准芯片有两种封装可用：
DIP-8直插和SOIC-8贴片分别对应MAX63xx等系列和AD58x等系列。
因为MAX和AD两种芯片管脚定义略有区别，故无法直接使用贴片MAX63xx和直插AD58x。
若使用其他芯片请分别参考MAX6350和AD586的引脚定义。

双运放芯片封装兼容性

运放芯片也有两种封装，分别是DIP-8和SOIC-8。二者管脚定义都相同。
选用时参考LTC1051N8或LT1013N8的管脚定义。

普通直插和金属箔电阻的兼容性

分压和采样电阻可采用普通直插封装电阻或金属箔电阻。

可选的板载稳压器

本板可通过板载AMS1117-ADJ来给基准芯片提供一个稳定的10V供电电压，
以保证在使用电池供电时，电池电力下降对基准芯片不造成影响。
为什么是10V？因为MAX63xx系列芯片数据都是在10V供电电压下标定的。

若不选用板载稳压器，请不要焊接U3、Ra、Rb1、Rb2和C3元件，
并将U3附近的短路点短路。这样就将输入电压直接接入基准芯片了。

电源反接、超压保护，电池耗尽指示

本板通过一个稳压二极管实现电源反接和超压的保护。
能够保障电源接反或电压过高时不损坏昂贵的基准和运放芯片。
稳压二极管的具体电压需要根据所选元件来具体确定。
比如，选择LTC1051就需要15V的稳压管。

当使用电池供电并选用板载稳压器时，在电池耗尽电压下降到10V以下时，
稳压器的输出电压不足以使串联了稳压二极管的LED正常发光，
但还能够保证基准芯片和运放的正常工作。
若发现LED发光暗淡或不亮时，就说明电池耗尽需要更换了。
注意，这个指示用的LED应该选用压降在1.7-1.8V的普通LED，
若使用压降高的高亮LED，则可能总是不能正常发光。

可选的基准输出调节电位器

这个电位器连接到基准芯片的TRIM端。可以调节其输出。
但是双运放没有任何调节措施，所以输出要进行标定后才能使用。

具有简单防插反功能的排针

在供电端，是3针插头，中间为GND，两边为Vi，
这样，只要3P插头接线也如此，那么无论插头正插反插都可以。

在输出端，是6针插针，正中间有2针是GND，安装时拔掉其中一针，
并将其插入6P插头的对应孔中，
这样，反插插头则无法插入，实现了防呆。

_____________________________________________Others 其他

空板：





用AD586和LT1013做的试验板，用的未经测试的样板，有点小质量问题，不过解决了。




（图中PCB划痕是因为打样质量问题短路了）

看来坛里还有不少想要的，我权衡一下，如果风险不大就小批量做一些然后淘宝之。
小批量的话会将丝印等字的错误改正，把直插和贴片的焊盘都扩大一些以便焊接。
板子尺寸可能也要缩减几个毫米。
如果小批量，淘宝的价格大概会在5元左右；
也可以同时卖配套的贴片阻容元件，省的单独购买麻烦。
但是基准、运放和分压采样电阻还需要自行解决。

补充内容 (2012-10-22 20:59):
考虑原文有错误，上传最新的PDF，内容以最新的PDF为准。

补充内容 (2012-10-22 21:01):
PDF在29楼。

shj117

顶一个，要2块PCB板！

眉间尺

说到做到. 赞一个.

xiaomu

绑定！ 祝Edward 同学 do better and better

xushangzhi

我要2块PCB板。

puff

问题是6350现在不好弄到啦

Edward

IC的孔看上去挺大的，1mm的？，IC0.8mm的孔就够了。。。
天风雪雨 发表于 2011-10-13 19:08

用的默认的，35.433mil=0.9mm。

sudo1234

孔大了 焊盘小了，唉还是因为我这里看不了PCB文件的缘故

Edward

问题是6350现在不好弄到啦
puff 发表于 2011-10-13 21:51

但是坛里存货不少啊。

砾石

基于MAX6350的简易电压、电流基准PCB
顶啊，要2块

puff

但是坛里存货不少啊。
Edward 发表于 2011-10-13 22:13

    只能羡慕了。。。

蜀国绵州

不错 成品多少钱一块？

Edward

不错 成品多少钱一块？
蜀国绵州 发表于 2011-10-13 22:59

没有成品……只用空板。MAX6350不好搞的，花钱都未必有真的。不过AD586淘宝上不少，还不贵。

shj117

6350有二手真品，价贵，好象是30元，586二手便宜许多。