Cam eksenel paketindeki zener diyotlar - doğal olarak fotoelektrik etkiden korunmuyor mu?


13

Bugün, cam paket düşük güçlü mor (405nm) bir lazer işaretçinin ışığında tutulduğunda, cam paketlenmiş bir eksenel kurşunlu 5V Zener diyotun yaklaşık 0.450 Volt kaynağı olacağını keşfettim.

Test kurulumu: Zener boyunca tutturulmuş kapsam probu (toprak klipsli). Lazer kapalıyken kapsam beklendiği gibi sıfır volt okur. Lazeri açıp diyotun cam paketine hedefleyen kapsam, oldukça kararlı bir 450mv (gürültülü olsa da: 30mv pp ~ 100kHz) okur. (değiştir: bu gürültü, lazer sürücüsü yükseltme devresinin bir ürünü olabilir)

Lazer ucuz bir lazerdir ve 1mW değerinde olduğunu iddia etmektedir.

Işının opak malzemelerle kesilmesi, diyottan gelen voltaj okumasını anında durdurur. Lazerin 5kHz kare dalga ile modüle edilmesi, diyodun 5kHz'lik bir yanıt göstermesine neden olur (lazer, kapsamımın anlayabildiği şekilde modülasyon ile birlikte).

Bunun oldukça bilimsel olmadığını anlıyorum ama sorum şu:

Bu tipik bir cam zener mi ve eğer öyleyse, bir tasarımcı hassas analog devrelerde cam zener kullanmaktan kaçınmalıdır. Yoksa bu gerçek dünya problemi olmayacak kadar spesifik mi?


İlgili: Ofis ortamlarında kullanılan kuvars pencereli UV silinebilir EPROMS, std floresan tüplerden gelen ışık nedeniyle zamanla programlarını kaybetti. Algılanabilir brüt program hatası programından çok önce EPROM'a giren ışığın değiştirilmesi, örneğin sadece aydınlatılmış bir ofiste elinin sallanmasıyla bozulabilir. Bana nasıl bildiğimi sor :-). DÜZELTME: Yapılması gereken ışık geçirmez çıkartmaları uygulayın.
Russell McMahon

İnsanlar XRays kullanarak seramik gövdeli 1 kez EPROM silme girişiminde bulunduğunu bildirdi ancak bunun başarılı olduğunu hiç duymadım. Ancak bu kaynağın çok zor yerine birini uygulayan bir yolu olduğu tespit edilmiştir Signeics 25120 WOM
Russell McMahon

@RussellMcMahon, bir arkadaşım bana neden sahada tek bir UV-EPROM arızası olmadığının nedenini anlattı - çünkü kuvars pencerelerin üzerine iki kat kalın kendinden yapışkanlı bakır bant koydu ve üstüne "BANTI ÇIKARMAYIN" yazdı. kalıcı marker. :)
Wossname

Lonnnnnng önce onları güneşte silerdik. Oldukça etkili - NZ güneş, ABD'de yeryüzünde zengin (gerçekten) bir sistir, ancak yeterince uygularsanız eski güneşler yapar. AFAIR 20-30 dakika minimum oldu ama biz bir ofis penceresinden ~ = yarım güneşli bir gün kullandık. Bina içeride sırlı tuğla pencere eşikleri vardı ve biz EPROMS'u silmek için yerleştirdik. Önemli bir yaş (% 10?) Bu süreçte sadece Yazma anılarına dönüştü. Düşünceden sonra silerken onları iletken köpüğe koymaya başladık ve daha fazla kayıp olmadı. ESD? Oh evet. Yukarıdaki WOM veri sayfasına bakın ve sonra bakın ....
Russell McMahon

Yanıtlar:


16

Saydam paketler halinde paketlenmiş her yerde bulunan 1N4148 dahil her türlü diyot, ışığa karşı bir miktar hassasiyete sahiptir (gözlemlediğiniz gibi hem foto iletken hem de fotovoltaik). 1N4148 görünüşte doğrudan güneş ışığı altında 10nA üretebilir .

Zener diyotunuzun normalde birkaç mA akışı ile kullanıldığında normal oda ışığına ihmal edilebilir bir yanıt vereceğinden şüpheleniyorum . Zeners ilk etapta son derece hassas cihazlar değildir. Bununla birlikte, bunu ses kaynağı olarak kullandığınızı, örneğin ses veya kriptografi için, karanlık tutmak veya plastik paketlenmiş bir cihaz kullanmak isteyebilirsiniz.

Çok hassas bir devreniz varsa ve kasadaki açıklıklardan veya bazı tasarımcıların PCB'yi modüle edilmiş veya yanıp sönen yüksek ışıklı LED'lerle biberlemesi nedeniyle bu etkilere dikkat etmek önemlidir.

Buna cam MELF paketleri ve eksenel kurşun paketler (Digikey'den fotoğraf) dahildir.

resim açıklamasını buraya girin


1
"ışığa karşı biraz hassas olma eğilimindedir" Tüm PN diyotları potansiyel olarak fotodiyotlardır. Bazı hassas devrelerde, devre kartı oda aydınlatmasıyla aydınlatıldığından, bu test sırasında ortaya çıkabilir. Floresan, 60 Hz bileşeni nedeniyle daha kötüdür.
WhatRoughBeast

1
@WhatRoughBeast ITYM 120Hz (veya 100Hz), manyetik balastlarınız olduğunu varsayar.
Spehro Pefhany

2
@SpehroPefhany, bunu kasıtlı olarak bir gürültü kaynağı olarak kullanmaya çalışmıyordum, sadece meraktan dolayı deney yapıyordum. Yaptığım için memnunum. :)
Wossname

12

Yoksa bu gerçek dünya problemi olamayacak kadar spesifik mi? ” Hiç değil. Kriptografik rasgele sayı üretimi için kullandığım için bu benim için bir sorun. Son zamanlarda BZX85C24 Zener diyotları kullanıyorum. 30uA'da çalıştırmak, zirveden zirveye 1V bir gürültü seviyesi oluşturabilir (yeterli kez ölçerseniz). Ama bu tamamen karanlıkta. Üzerine biraz güneş ışığı alın ve gürültü önemli ölçüde çeyrek veya daha azına düşer. Daha da kötüsü, akkorlar gibi elektrikle çalışan aydınlatma. Sadece entropi çıkışını tamamen yıkan sinyalin üzerinde bir dizi şebeke uğultusu alıyorsunuz.

Dijital olarak üretilen kaynaklar olduğu için test için pek çok kişinin analog gürültü kaynakları kullanmamasını bekliyorum. Ancak kriptografi için kesinlikle analog çeşitliliğe ihtiyacınız var. Hafif sıkı muhafazalar kullanabilirsiniz, ancak diyotların kendisinde ısı büzüşmeli boru kullanmayı tercih ediyorum. Bu uygulamalarda foto elektrik etkisine karşı önlem almazsanız, tüm cihaz güvenli rasgele sayılar sağlayamayabilir.


Çok ilginç. Uzun zamandır kriptografiyle ve aynı zamanda rasgele gürültü sentezi ile ilgileniyorum. Günlük işimde EMC laboratuvarlarında kullanılan diyot-gürültü kaynaklarını bağışıklık testlerinde geniş bant uyarıcısı olarak gördüm. Rastgele olma, her dönüşte bizi kaçıran eterik hedeflerden (istikrarlı frekans üretimi gibi) biridir. Lanetli fizik!
Wossname

@Wossname: peki, bu şekilde rastgele elde etmek kolaydır. İyi kontrollü bir dağıtım ile rastgele, daha zor. Neyse ki, bazı dijital yalancı adımlarla fiziksel bir entropi kaynağını takip ederek düzensiz dağılımları oldukça iyi "onarabilirsiniz", ancak bunun bazı şifreleme standartlarına dayanamayacağını düşünüyorum.
leftaroundabout

Merak ediyorum: diyot atış gürültüsünün böyle sorunları varsa, bunun yerine neden Johnston gürültüsü kullanılmıyor? Dirençler kesinlikle bu şekilde ışığa duyarlı değildir ve sıcaklık değişimleri çok fazla soruna neden olacak kadar hızlı olmamalıdır.
leftaroundabout

@ leftaroundabout - "yeterli değil" sorunu olma eğilimindedir - diğer gürültü kaynakları tarafından batırılmamak için yeterli direnç gürültüsü alan bir acıdır ...
ThreePhaseEel

@ leftaroundabout Herhangi bir entropi kaynağından tam olarak dağıtılmış rasgelelik elde etmek aslında oldukça kolaydır . İşin püf noktası entropiyi ölçülen bir eşiğin ötesine sıkıştırmaktır, böylece entropi entropinin 2 katından fazladır. Viski damıtma gibi. 2 bit / bayt kaynak entropisi ile başlarsınız, 5 kez sıkıştırır (rafine eder) ve 8 bit / bayt entropisi alırsınız. Bu, kriptografik kalitenin saf tekdüze rastgele dağılımı. Sıkıştırma için bir Pearson karması kullanıyorum, ancak geleneksel SHA işlevleri de yapacak.
Paul Uszak

5

Tüm yarı iletkenler

... ortam ışığı detektörleri olarak kullanılabilen LED'leri içeren bir fotoelektrik etkiye sahiptir.

Bu nedenle, yüksek ortam ışığında çalışıyorsanız ve düşük akım çalışmanızı etkiliyorsa, ışığı engelleyin.

Lazerle indüklenen arklar, iyonizasyon sırasında yarı iletken gibi negatif dirence sahip olan küçük hava boşluklarında da mümkündür.


3
Bir zamanlar, bir UV-EPROM'un, bellekte şarj voltajı taramasından iyi bir aydınlatma ile yakın mesafedeki bir barkodu yakalamak için nasıl kullanılabileceğini gösterdik. Sonra yakında dijital kamera çipleri çıktı
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

1
kulağa büyüleyici geliyor, bununla ilgili bağların var mı? Tuhaf bir tesadüfle masamda çok güzel olduğu gibi bir ST markası "M27C2001-12F1" (1994 vintage) var.
Wossname

1
hayır, bunu internet doğmadan önce yaptık
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

4
Evet, özellikle seramik ambalajlardaki DRAM'ler bu amaçlar için yararlıydı: kalıbı ışığa maruz bırakıp kolayca çıkarılabilen küçük metal kaplamaları vardı. Düzenli olarak düzenlenmiş bellek hücreleri, görüntü sensörü olarak kullanılabilir (CCD'lerin bulunmasından çok önce veya ucuz).
Curd

2
80'lerin sonlarında hobi elektronik dergilerinden birinde bir projeyi hatırlıyorum, kamera olarak bir dram kullandı ve çıktı üretmek için yenilemenin ardından hücrelerin bozulmasını zamanladı. Ve evet, kriptografik kalite gürültüsü zor.
Dan Mills
Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.