Nežinau, ar generatorius čia tinkamas žodis, bet tiek to. Mintis kilo paprastai – kad jau įsigijau supertikslų matavimo prietaisą Fluke 8846A, reikia jam ir kokios schemos, kuri generuotų supertikslias įtampas ir pamatavus patikrinti, ar gerai prietaisas rodo. Prie to pačio galima bus tikrinti ir kitus voltmetrus. Ypač jeigu šitą prietaisiuką patikrinti metrologiškai. Įtampų formavimui (va, gal geresnis žodis, nei generavimui) pasirinkau naują produktą iš Texas Instruments – REF50E mikroschemas.
Pasirinkau REF50XXE seriją, nes jos tikslumas maksimalus, 2,048 V ir 10,0 V E serijos mikroschemų nėra, todėl pakeičiau į REF50XXI seriją. REF50 serija gali būti patobulintos tikslumo klasės (REF50xxEI), aukštos tikslumo klasės (REF50xxI) ir standartinės tikslumo klasės (REF50xxAI). Man pasirodė pliusas, kad mikroschemas galima jungti lygiagrečiai (yra niuansų, reikia sureguliuoti srovę) ir galima gauti dar daugiau įvairių supertikslių įtampų. Jungimo pavyzdys iš aprašymo:
Bet kol kas darysiu paprastą, nelygiagretintą variantą. Yra niuansų su ESR ir/arba jo nebuvimu išėjimo kondensatoriuose, bet, kaip ir visas minties įgyvendinimas, schemos kūrimas remiasi mikroschemos aprašymu. Mikroschemos galėtų būti maitinamos iki 18 V nuolatine įtampa, norėtųsi, kad įėjimo įtampa bent pora voltų viršytų išėjimo įtampą. Maksimali formuojama įtampa bus 10 V, todėl galima sakyti, kad tiktų maitinimo įtampos nuo 12 V iki 18 V. Čia pagalvojau – darau supertikslių įtampų generatorių/formavimo prietaisą, o jos šiek tiek, nors ir nedaug, priklausys nuo įėjimo įtampos stabilumo. Todėl, kad jau galutinai uždaužyti tikslumu ir stabilumu, vietoje kokio nors nežinomos kilmės laboratorinio arba paprasto maitinimo bloko, schema maitinsis nuo superstabilaus linijinio DC/DC keitiklio UA78M12CKVURG3 irgi iš Texas Instruments. Chm, gal TI galėtų jam man pamokėti už reklamą 
? Jis generuos labai gerus, stabilius 12 V ir 500 mA srovę, kurios mums pakaks su didele atsarga, o įėjimą galima užmaitinti panašiai nuo 14,5 V iki 30 V. Va, dabar jau galima viską sudėlioti į schemą.
Va taip vat ir susidėliojo viskas. Viršuje maitinimo schemos dalis, jungimas tipinis linijiniams (o ir impulsiniams) DC/DC keitikliais. Linijiniai keitikliai labai nedaug triukšmauja, bet užtai labai kaista – kadangi prietaisas nebus skirtas būti įjungtu ilgą laiką, kaitimas mums netrukdys. Jeigu perkais – UA78M12 tiesiog atsijungs. Maitinimas toliau patenka į daugiakontaktį perjungėją SW1 ir, priklausomai nuo jo padėties, įjungia kažkurią vieną įtampų formavimo schemą. Žemiau yra 7 įtampų formavimo schemos. Jos praktiškai vienodos, skirtumas tik tame, kad High Grade mikroschemoms reikalingas apie 1 Ω ESR įėjimo kondensatoriuje, o Enhanced Grade mažas ESR yra geriau. Todėl visur pridėjau 0 Ω varžos SMD rezistorius. Jeigu kuri nors mikroschema dirbs nestabiliai, galima bus įlituoti precizinius 1 Ω ar panašios varžos rezistorius, taip dirbtinai padidinant kondensatorių ESR. CN1-CN8 – lituojami bananiniai lizdai. Jų litavimo aikštelės yra viršutinėje PCB dalyje, bet norėjau lituoti apatinėje, todėl ant PCB 3D vaizdu lizdai yra aukštyn kojomis, kai jau surinkinėsiu tikrą schemą – lizdus sudėsiu teisinga kryptimi.
Viskas gražiai telpa 100 x 60 mm plokštėje:
Plokštės spalva bus juoda, „silkscreen’as” baltas. Tie stačiakampiai po įtampomis skirti ranka užrašyti tikslią įtampą jeigu skiriasi, po matavimo kalibruotu ir dar tikslesniu prietaisu. Šiek tiek 3D vaizdų:
Turėjau minčių dar dengti schemos dalis RF filtruojančiais ekranais, bet paskui persigalvojau, nes gamintojas kaip ir nesako, kad rekomenduoja, o ir vietos ne per daugiausiai tam. Tai visą PCB viršų ir beveik visą apačia padariau vienu dideliu GND poligonu ir užteks. Dabar beliko sulaukti PCB, surinkti ir pradėti bandymus.
PCB atvažiavo, atrodo taip pat, kaip ir 3D vaizde, tik juodos spalvos:
Kiek turiu detalių surinkau ir bus galima daryti bandymus:
Pradžiai pažiūrim, kaip veikia tas linijinis DC/DC keitiklis. Pradžiai trys matavimai, prie 14,7 V, prie 20 V ir prie 25 V maitinimo. Išėjimo įtampa stabili, pasikeitimas tik trečiame skaičiuje po kablelio, tai pasikeitus įėjimo įtampai 10 V, išėjimas padidėja tik 1,94 mV:
Matuoju, žinoma, savo supertiksliu Fluke 8846A. Čia tokia istorija – restauruoju tokį Fisher RS-1060 stiprintuvą (ir straipsnį rašau tuo pačiu), tam stiprintuvui reikia labai tikslaus, jautraus ir didelės varžos voltmetro, tranzistorių ramybės srovės sureguliavimui, todėl pirkau šitą Fliuką. Sekanti logiška mintis – reikia precizinio įtampos šaltinio, gal net kalibruoto metrologiškai, kad patikrinti, ar tiksliai Fliukas matuoja, taigi, teko sukurti precizinių įtampų formavimo prietaisą, kuris duos tikslias įtampas įsitikinimui, kad Fliukas matuoja gerai ir po to jau bus galima matuoti stiprintuvo parametrus. Beje, žiauriai keista rašyti apie matavimus milivoltų vienetų eilėje, negalvojau, kad kada turėsiu tokį prietaisą ar netgi, kad man reiks, tokio tikslumo. Grįžtam prie DC/DC keitiklio:
Kad jau išėjimo įtampa stabili, tai pabandžiau pažiūrėti ant kiek stabili. Oscilogramose tik AC dedamoji. Sakyčiau tikrai geras rezultatas – pulsacijos, arba gal geriau vadinti nestabilumas, arba nukrypimas nuo idealios nuolatinės įtampos tik 9,6 mV, Vp-p 17,8 mV.
Am… Jeigu čia nepridariau klaidų, tai pulsacijos tik 0,149 %, tokius mažus procentukus jau galima matuoti promilėmis:
Net nekyla mintis galvoti apie papildomą filtravimą. Tai su maitinimo dalimi manau galima užbaigti. Patestuokime dabar tas precizines įtampas.
Pradžiai 2,048 V įtampa:
Fluke rodo 2,04793 V – 2,04794 V.
2,500 V įtampa:
Fluke rodo 2,49940 V – 2,49942 V.
5,000 V įtampa:
Fluke rodo 4,99927 V – 4,99930 V.
10,000 V įtampa:
Fluke rodo 9,99867 V – 9,99868 V.
Kitų įtampų kol kas nėra, todėl nematavau. Įtarimą sukėlė tai, kad visos įtampos turi tokius pat trukdžius, sutampa ir forma ir specifika (tas periodiškai išlendantis trikampis), todėl manyčiau, kad čia labiau iš išorės pagautas signalas, nei išėjęs iš precizinių įtampų generatorių. Tikrasis signalas, manyčiau yra ta stora geltona linija. Bandyme su 2,048 V tai paveiksliukas su užrašu „truputį iš arčiau”, spėju ten Vp-p apie 5 mV.