Điốt Zener trong gói trục thủy tinh - vốn không được bảo vệ khỏi hiệu ứng quang điện?

Hôm nay tôi phát hiện ra rằng một diode Zener 5V hướng trục được đóng gói bằng thủy tinh sẽ trở thành nguồn cung cấp khoảng 0.450 Volts khi gói thủy tinh được giữ trong chùm tia của con trỏ laser công suất thấp (405nm).

Thiết lập thử nghiệm: Đầu dò phạm vi (có clip mặt đất) được gắn trên zener. Khi tắt laser, phạm vi đọc 0 volt như mong đợi. Bật laser và nhắm nó vào gói thủy tinh của diode, phạm vi đọc 450mv khá ổn định (mặc dù nhiễu: 30mv pp ~ 100kHz). (chỉnh sửa: tiếng ồn này có thể là một sản phẩm của mạch tăng cường trình điều khiển laser)

Laser là một loại rẻ tiền và có khả năng đạt mức 1mW.

Làm gián đoạn chùm tia với các vật liệu mờ đục ngay lập tức dừng việc đọc điện áp từ diode. Điều chỉnh laser với sóng vuông 5kHz làm cho diode thể hiện phản hồi 5kHz (cùng pha với điều chế của laser theo phạm vi của tôi có thể nói).

Tôi nhận ra rằng điều này là không khoa học nhưng câu hỏi của tôi là:

Đây có phải là điển hình của zener thủy tinh và nếu vậy, một nhà thiết kế nên tránh sử dụng các zener thủy tinh trong các mạch tương tự nhạy cảm. Hay điều này quá cụ thể để trở thành một vấn đề trong thế giới thực?

diodes zener laser

— Tên người
nguồn

Liên quan: Thạch anh EPROMS có thể xóa UV được sử dụng trong môi trường văn phòng bị mất chương trình kịp thời do ánh sáng từ các ống huỳnh quang std. Rất lâu trước khi hoạt động chương trình thất bại có thể phát hiện được có thể bị xáo trộn bằng cách thay đổi ánh sáng đi vào EPROM bằng cách ví dụ như vẫy tay trong văn phòng sáng. Hỏi tôi làm sao tôi biết :-). CỐ ĐỊNH: Áp dụng nhãn dán bằng chứng ánh sáng như là một việc phải làm.

— Russell McMahon

Mọi người báo cáo đã cố gắng xóa EPROM bằng gốm một lần bằng XRays nhưng tôi chưa bao giờ nghe nói rằng việc này thành công. Tuy nhiên, người ta thấy rằng đây là một cách để thực hiện một sự thay thế cho Signeics 25120

— Russell McMahon

@RussellMcMahon, một người bạn nói với tôi lý do tại sao ông đã không bao giờ có một sự thất bại UV-EPROM duy nhất trong lĩnh vực này - bởi vì ông đặt hai lớp băng đồng tự dính dày trên các cửa sổ thạch anh và viết "KHÔNG BỎ TAPE" trên đầu trang trong điểm đánh dấu vĩnh viễn. :)

— Wossname

Lonnnnnng trước đây chúng ta thường xóa chúng dưới ánh mặt trời. Khá hiệu quả - Mặt trời New Zealand là một số sương mù giàu có của Mỹ trên trái đất (thực sự) nhưng bất kỳ mặt trời cũ nào cũng sẽ làm được nếu bạn áp dụng đủ. AFAIR 20-30 phút là mức tối thiểu nhưng chúng tôi đã sử dụng ~ = nửa ngày nắng qua cửa sổ văn phòng. Tòa nhà có bệ cửa sổ bằng kính tráng men bên trong và chúng tôi sẽ đặt EPROMS lên đó để xóa. Một% đáng kể tuổi (10%?) Biến thành ký ức chỉ ghi trong quá trình. Sau khi suy nghĩ kỹ, chúng tôi bắt đầu đặt chúng vào bọt dẫn điện trong khi xóa và không còn tổn thất nữa. BỆNH NHÂN? Ồ vâng. HÃY nhìn vào bảng dữ liệu WOM ở trên, rồi xem ....

— Russell McMahon

.... Câu chuyện có thật về Ký hiệu 25120 Ký ức chỉ viết

— Russell McMahon

Câu trả lời:

Điốt của tất cả các loại, bao gồm 1N4148 có mặt khắp nơi, được đóng gói trong các gói trong suốt có xu hướng nhạy cảm với ánh sáng (cả quang dẫn và quang điện như bạn đã quan sát). 1N4148 rõ ràng có thể tạo ra 10nA dưới ánh sáng mặt trời trực tiếp .

Tôi khá nghi ngờ diode zener của bạn khi sử dụng bình thường với dòng chảy mA sẽ có phản ứng không đáng kể với ánh sáng phòng bình thường. Zeners không phải là thiết bị chính xác khủng khiếp ngay từ đầu. Tuy nhiên, giả sử bạn đang sử dụng nó làm nguồn tiếng ồn, nói về âm thanh hoặc mật mã, bạn có thể muốn giữ nó tối hoặc sử dụng một thiết bị đóng gói bằng nhựa.

Thật đáng để xem xét các hiệu ứng như vậy nếu bạn có một mạch rất nhạy và nó tiếp xúc với ánh sáng, từ các khe hở trong vỏ bọc hoặc do một số nhà thiết kế đã tiêu hóa PCB bằng đèn LED phát sáng cao được điều chế hoặc nhấp nháy.

Điều đó bao gồm các gói MELF thủy tinh cũng như các gói hướng trục (ảnh từ Digikey).

— Spehro Pefhany
nguồn

"Có xu hướng nhạy cảm với ánh sáng" Tất cả các điốt PN đều có khả năng phát quang. Trong một số mạch nhạy cảm, điều này có thể hiển thị trong quá trình kiểm tra vì bảng mạch được chiếu sáng bằng ánh sáng trong phòng. Huỳnh quang tệ hơn vì thành phần 60 Hz của nó.

— WhatRoughBeast

@WhatRoughBeast ITYM 120Hz (hoặc 100Hz), giả sử chấn lưu từ trường của bạn.

— Spehro Pefhany

@SpehroPefhany, tôi đã không cố tình sử dụng nó như một nguồn tiếng ồn, mà chỉ là thử nghiệm hoàn toàn vì tò mò. Tôi vui vì tôi đã làm. :)

— Wossname

" Hay điều này quá cụ thể để trở thành một vấn đề trong thế giới thực? " Không hề. Đó là một vấn đề đối với tôi khi tôi sử dụng chúng để tạo số ngẫu nhiên bằng mật mã. Gần đây tôi đã sử dụng điốt Zener BZX85C24. Chạy nó ở 30uA có thể tạo ra mức nhiễu từ 1V đến cực đại (nếu bạn đo đủ số lần). Nhưng đó là trong bóng tối hoàn toàn. Nhận được một số ánh sáng mặt trời trên nó và tiếng ồn giảm đáng kể đến một phần tư hoặc ít hơn. Thậm chí tệ hơn là có được nguồn điện chiếu sáng trên nó như đèn sợi đốt. Bạn chỉ cần chọn một khối lượng chính trên tất cả các tín hiệu đó hoàn toàn bỏ qua đầu ra entropy.

Tôi hy vọng rằng không có nhiều người sử dụng các nguồn nhiễu tương tự để thử nghiệm, vì các nguồn được tạo bằng kỹ thuật số có sẵn. Nhưng đối với mật mã, bạn hoàn toàn cần sự đa dạng tương tự. Bạn có thể sử dụng vỏ kín nhẹ, nhưng tôi thích sử dụng ống co nhiệt trên các điốt. Nếu bạn không đề phòng hiệu ứng điện ảnh trong các ứng dụng này, toàn bộ thiết bị có thể không cung cấp số ngẫu nhiên an toàn.

— Paul Uszak
nguồn

Rất thú vị. Tôi từ lâu đã quan tâm đến mật mã học và cả trong lĩnh vực liên quan đến tổng hợp nhiễu ngẫu nhiên. Trong công việc hàng ngày của tôi, tôi đã thấy các nguồn nhiễu diode được sử dụng trong các phòng thí nghiệm EMC như là kích thích băng rộng trong thử nghiệm miễn dịch. Tính ngẫu nhiên là một trong những mục tiêu thanh tao (như tạo tần số ổn định) trốn tránh chúng ta ở mỗi lượt. Vật lý bị nguyền rủa!

— Wossname

@Wossname: tốt, ngẫu nhiên như vậy là dễ dàng để có được. Sự ngẫu nhiên với phân phối được kiểm soát tốt, điều đó khó khăn hơn. May mắn thay, bạn có thể sửa chữa các bản phân phối không đồng đều khá tốt bằng cách tuân theo một nguồn entropy vật lý với một số bước giả kỹ thuật số, nhưng tôi cho rằng điều này có thể không tuân theo một số tiêu chuẩn về mật mã.

— leftaroundabout

Điều tôi băn khoăn là: nếu nhiễu bắn diode có vấn đề như vậy, thì tại sao nhiễu Johnston không được sử dụng thay thế? Điện trở này chắc chắn không nhạy cảm theo cách này và các biến đổi nhiệt độ không đủ nhanh để gây ra nhiều rắc rối.

— leftaroundabout

@leftaroundabout - nó có xu hướng là một vấn đề "không đủ của nó" - đó là một nỗi đau ở mông khi có đủ tiếng ồn điện trở để không bị ngập bởi các nguồn tiếng ồn khác ...

— ThreePhaseEel

@leftaroundabout Thực sự khá dễ dàng để có được sự ngẫu nhiên phân phối đồng đều từ bất kỳ nguồn entropy nào . Mẹo nhỏ là nén entropy vượt quá ngưỡng đo được để entropy của bạn trong> gấp đôi entropy. Nó giống như chưng cất rượu whisky. Bạn bắt đầu với entropy 2 bit / byte, nén (tinh chỉnh) 5 lần và bạn sẽ nhận được entropy 8 bit / byte. Đó là một phân phối ngẫu nhiên thống nhất thuần túy về chất lượng mật mã. Để nén tôi sử dụng hàm băm Pearson, nhưng các hàm SHA truyền thống cũng sẽ làm như vậy.

— Paul Uszak

Tất cả các chất bán dẫn

... có hiệu ứng quang điện bao gồm cả đèn LED có thể được sử dụng làm máy dò ánh sáng xung quanh.

Vì vậy, nếu bạn đang hoạt động trong ánh sáng xung quanh cao và dòng điện thấp ảnh hưởng đến hoạt động của bạn, chỉ cần chặn ánh sáng.

Các vòng cung cảm ứng laser có thể có trong các khe hở không khí nhỏ cũng có điện trở âm như chất bán dẫn trong quá trình ion hóa.

— Tony Stewart Sunnyskyguy EE75
nguồn

Chúng tôi đã từng chứng minh làm thế nào một UV-EPROM có thể được sử dụng để chụp mã vạch trong phạm vi gần với ánh sáng tốt từ việc quét bộ nhớ cho điện áp sạc. Sau đó, không lâu sau đó, chip máy ảnh kỹ thuật số xuất hiện

— Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

Nghe có vẻ hấp dẫn, bạn có liên kết nào liên quan đến điều đó không? Do một sự trùng hợp kỳ lạ, tôi đã có một nhãn hiệu ST "M27C2001-12F1" (năm 1994 cổ điển) trên bàn làm việc như một vật trang trí vì nó rất đẹp.

— Wossname

không, chúng tôi đã làm điều này trước khi internet ra đời

— Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

Đúng, đặc biệt là DRAM trong các gói gốm rất hữu ích cho những mục đích đó: chúng có vỏ kim loại nhỏ có thể dễ dàng tháo ra để lộ khuôn. Các ô nhớ được sắp xếp thường xuyên có thể được sử dụng làm cảm biến hình ảnh (rất lâu trước khi các bộ cảm biến có sẵn hoặc rẻ tiền).

— Sữa đông

Tôi nhớ một dự án trên một trong những tạp chí điện tử sở thích vào cuối những năm 80 hoặc lâu hơn đã sử dụng một bộ phim truyền hình như một máy ảnh và tính thời gian phân rã của các tế bào sau khi làm mới để tạo ra đầu ra. Và vâng, tiếng ồn chất lượng mật mã là khó.

— Dan Mills