Стабилитроны в стеклянной осевой упаковке - не экранированы ли они от фотоэффекта?

Сегодня я обнаружил, что стеклянный аксиальный 5-вольтовый стабилитрон станет источником около 0,450 Вольт, когда стеклянный пакет удерживается в луче маломощной фиолетовой (405 нм) лазерной указки.

Тестовая установка: прицел зонд (с заземляющим зажимом) прикреплен через стабилитрон. Когда лазер выключен, прицел считывает ноль вольт, как и ожидалось. При включении лазера и наведении его на стеклянную упаковку диода, прицел считывает довольно стабильные 450 мВ (хотя и шумно: 30 мВ pp ~ 100 кГц). (редактировать: этот шум может быть продуктом схемы усиления драйвера лазера)

Лазер дешевый и рассчитан на 1 мВт.

Прерывание луча непрозрачными материалами немедленно останавливает считывание напряжения с диода. Модуляция лазера с прямоугольной волной 5 кГц приводит к тому, что диод имеет отклик 5 кГц (в фазе с модуляцией лазера, насколько я могу судить).

Я понимаю, что это довольно ненаучно, но мой вопрос заключается в следующем:

Это типично для стеклянных стабилитронов и, если да, должен ли конструктор избегать использования стеклянных стабилитронов в чувствительных аналоговых цепях. Или это слишком специфично, чтобы быть реальной проблемой?

diodes zener laser

— Wossname
источник

Связанный: кварцевые оконные стираемые EPROMS, используемые в офисных средах, потеряли свою программу вовремя из-за света от стандартных люминесцентных ламп. Задолго до того, как обнаружится грубый программный сбой, работа программы может быть нарушена путем изменения света, поступающего в EPROM, например, просто махнув рукой над ним в освещенном офисе. Спроси меня, откуда я знаю :-). ИСПРАВЛЕНИЕ: Наносите светонепроницаемые наклейки, как и предполагалось.

— Рассел МакМахон

Люди сообщали о попытке однократного стирания EPROM с керамическим телом с использованием рентгеновских лучей, но я никогда не слышал об этом. Тем не менее, было установлено, что это был один из способов реализации замены для очень трудной исходной WOM Signeics 25120

— Рассел МакМахон

@RussellMcMahon, друг рассказал мне причину, по которой у него никогда не было ни одного отказа УФ-СППЗУ в полевых условиях - потому что он положил два слоя толстой самоклеющейся медной ленты поверх кварцевых окон и написал «НЕ УДАЛЯЙТЕ ЛЕНТУ» сверху в постоянном маркере. :)

— Wossname

Давным-давно мы стирали их на солнце. Вполне эффективно - Солнце Новой Зеландии - это часть тумана, богатого США на земле (на самом деле), но любое старое солнце подойдет, если вы примените его достаточно. AFAIR 20-30 минут было минимумом, но мы использовали ~ = солнечный день через окно офиса. В здании были застекленные кирпичные подоконники, и мы поместили на них EPROMS, чтобы стереть их. Значительный% возраст (10%?) Превратился в записи только для записи в процессе. После должного размышления мы начали класть их в проводящую пену при стирании и больше не потеряли. ОУР? О да. СМОТРИТЕ на таблицу данных WOM выше, а затем посмотрите ....

— Рассел МакМэхон

.... Реальная история Signetics 25120 Пишу только память

— Рассел МакМэхон

Ответы:

Диоды всех видов, в том числе вездесущий 1N4148, упакованные в прозрачные пакеты, как правило, имеют некоторую чувствительность к свету (как фотопроводящий, так и фотоэлектрический, как вы заметили). 1N4148 может производить 10 нА под прямыми солнечными лучами .

Я скорее подозреваю, что ваш стабилитрон при обычном использовании с током в несколько мА будет иметь незначительную реакцию на обычный комнатный свет. Стабилитры - это не очень точные устройства. Однако, скажем, вы используете его в качестве источника шума, например, для аудио или криптографии, вы можете оставить его темным или использовать устройство в пластиковой упаковке.

Стоит учесть такие эффекты, если у вас очень чувствительная схема и она подвергается воздействию света, либо из отверстий в корпусе, либо из-за того, что какой-то дизайнер засыпал печатную плату светящимися светодиодами, которые модулированы или мигают.

Это включает в себя стеклянные пакеты MELF, а также пакеты с осевыми выводами (фото от Digikey).

— Спехро Пефхани
источник

«имеют тенденцию иметь некоторую чувствительность к свету» Все диоды PN потенциально являются фотодиодами. В некоторых чувствительных цепях это может проявляться во время теста, поскольку плата освещается комнатным освещением. Флуоресцентный хуже из-за его 60 Гц компонента.

— WhatRoughBeast

@WhatRoughBeast ITYM 120 Гц (или 100 Гц), если вы используете старые магнитные балласты.

— Спехро Пефхани

@SpehroPefhany, я не пытался использовать его как источник шума, а просто экспериментировал просто из любопытства. Я рад, что сделал. :)

— Wossname

« Или это слишком специфично, чтобы быть реальной проблемой? » Вовсе нет. Это проблема для меня, так как я использую их для генерации криптографических случайных чисел. Я недавно использовал стабилитроны BZX85C24. Работа на 30uA может создать уровень шума от 1 В до пика (если вы измеряете его достаточно много раз). Но это в полной темноте. Получите немного солнечного света, и шум резко упадет до четверти или меньше. Еще хуже становится освещение от сети, как накаливания. Вы просто получаете массу сетевого шума по всему сигналу, который полностью разрушает выход энтропии.

Я ожидаю, что не так много людей используют аналоговые источники шума для тестирования, так как источники сгенерированы цифровым способом. Но для криптографии вам абсолютно необходим аналоговый вариант. Вы можете использовать легкие герметичные корпуса, но я предпочитаю использовать термоусадочные трубки на самих диодах. Если вы не примете меры предосторожности против фотоэлектрического эффекта в этих приложениях, все устройство может не обеспечить безопасные случайные числа.

— Пол Ушак
источник

Очень интересно. Я давно интересуюсь криптографией, а также смежной областью синтеза случайных шумов. В своей повседневной работе я видел диодные источники шума, используемые в лабораториях ЭМС, как широкополосный стимул при тестировании иммунитета. Случайность - одна из тех эфирных целей (например, генерация стабильной частоты), которая уклоняется от нас на каждом шагу. Проклятая физика!

— Wossname

@Wossname: ну, случайность как таковую легко получить. Случайность с хорошо контролируемым распределением, это сложнее. К счастью, вы можете «исправлять» неравномерное распределение достаточно хорошо, следуя источнику физической энтропии с помощью некоторого цифрового псевдослучайного шага, но я полагаю, что это может не соответствовать некоторым стандартам криптографии.

— оставил около

Что мне интересно, так это то, что: если у диодного шума возникают такие проблемы, то почему вместо него не используется шум Джонстона? Таким образом, резисторы не являются фоточувствительными, и колебания температуры не должны быть достаточно быстрыми, чтобы вызвать большие проблемы.

— оставил около

@leftaroundabout - это проблема "не хватает этого" - это боль в заднице, получая достаточно шума резистора, чтобы не быть затопленным другими источниками шума ...

— ThreePhaseEel

@leftaroundabout На самом деле довольно легко получить полную равномерно распределенную случайность из любого источника энтропии. Хитрость заключается в том, чтобы сжать энтропию выше измеренного порога, чтобы ваша энтропия входила в 2 раза больше энтропии. Это как перегон виски. Вы начинаете с энтропии источника 2 бит / байт, сжимаете (уточняете) 5 раз, и вы получаете энтропию 8 бит / байт. Это чисто равномерное случайное распределение криптографического качества. Для сжатия я использую хеш Пирсона, но традиционные функции SHA тоже подойдут.

— Пол Ушак

Все полупроводники

... имеют фотоэлектрический эффект, включая светодиоды, которые можно использовать в качестве детекторов окружающего света.

Поэтому, если вы работаете при сильном окружающем освещении и слабый ток влияет на вашу работу, просто заблокируйте свет.

Лазерные дуги возможны в небольших воздушных зазорах, которые также имеют отрицательное сопротивление, как полупроводник во время ионизации.

— Тони Стюарт Sunnyskyguy EE75
источник

Однажды мы продемонстрировали, как можно использовать УФ-СППЗУ для захвата штрих-кода с близкого расстояния при хорошем освещении при сканировании памяти на предмет зарядного напряжения. Затем, вскоре спустя, появились чипы для цифровых камер

— Тони Стюарт Sunnyskyguy EE75

это звучит увлекательно, есть ли у вас ссылки, связанные с этим? По странному стечению обстоятельств у меня на столе в качестве украшения, как красивого украшения, изображена марка ST "M27C2001-12F1" (винтаж 1994 года).

— Wossname

нет, мы сделали это до появления интернета

— Тони Стюарт Саннискигюи EE75

Да, особенно DRAM в керамических упаковках были полезны для этих целей: у них были маленькие металлические крышки, которые можно было легко снять, подвергая матрицу воздействию света. Регулярно расположенные ячейки памяти могут быть использованы в качестве датчика изображения (задолго до того, как ПЗС стали доступны или дешевы).

— Творог

Я помню проект в одном из журналов по хобби электроники в конце 80-х или около того, который использовал драм в качестве камеры и рассчитывал время распада клеток после обновления, чтобы произвести вывод. И да, шум криптографического качества сложен.

— Дэн Миллс