Richi´s Lab

Linear Technology
LT1021

LT1021

Die LT1021 ist eine weitere Referenzspannungsquelle von Linear Technology. Ihre Spezifikationen entsprechen den Datenblattwerten der LT1236. Die LT1236 ist allerdings nur mit den Ausgangsspannungen 5V und 10V verfügbar, die LT1021 existiert zusätzlich in einer 7V-Variante, die besonders bemerkenswert ist. Die 7V-Variante besitzt eine höhere Langzeitstabilität, da dort auf einen Spannungsteiler zum Einstellen der Ausgangsspannung verzichtet wurde. Das 7V-Potential scheint die native Spannung der internen Spannungsreferenz zu sein. Als Nebeneffekt besitzt die 7V-Variante keinen Trim-Pin, über den die Ausgangsspannung justiert werden kann.

Wie bei vielen Referenzspannungsquellen existieren auch hier zwei Sortierungen. Die B-Sortierung besitzt einen typischen Temperaturdrift von 2ppm/°C, der maximal 3ppm/°C betragen kann. Die C- und die hier zu sehende D-Sortierung sind mit einem kaum höheren, typischen Drift von 3ppm/°C angegeben. Maximal dürfen sich bei diesen Varianten aber 20ppm/°C einstellen.
Auch die Toleranz der Ausgangsspannung ist von der Sortierung abhängig. Die B-Sortierung hält die Ausgangsspannung mit einer Toleranz von 0,05% ein. Die C- und die D-Sortierung darf bis zu 0,5% abweichen.

 

LT1027 Schaltplan

Das Datenblatt enthält ein Prinzipschaltbild, das vom Prinzipschaltbild der LT1236 an einigen Stellen abweicht.

Die grundlegende Zenerdiode wird nicht über den Versorgungsanschluss der Referenzspannungsquelle, sondern über das Ausgangspotential versorgt. Das könnte der Grund sein, warum die LT1236 Versorgungsspannungsrippel mit typischerweise 4ppm/V an den Ausgang weitergibt, während die LT1021 mit nur 1ppm/V spezifiziert ist.

Im Prinzipschaltbild ist zwischen der Zenerdiode und dem Operationsverstärker kein Spannungsteiler eingezeichnet. Tatsächlich befindet sich hier aber ebenfalls ein Spannungsteiler, wenn auch dieser etwas anders aufgebaut ist als bei der LT1236.

Die Ausgangsendstufe ähnelt der Endstufe der LT1236. Das Ausgangspotential ist aber nicht direkt am zentralen Operationsverstärker angebunden, sondern fließt über einen Spannungsteiler und einen Pufferverstärker.

 

LT1027 Die

Es zeigt sich, dass das Die dem Die in der LT1236 sehr ähnlich ist. Anscheinend wurde nur die Metalllage variiert, diese allerdings sehr stark. Sogar weitere Testpads wurden eingefügt. Das erklärt auch warum in der LT1236 viele ungenützte Elemente zu finden sind.

Die in dieser Metalllage abgebildete Zahlenfolge lautet 1210. Anscheinend stellen die letzten beiden Zahlen die Ausgangsspannung dar.

 

LT1027 Die Analyse

Das Potential der Referenzspannungsquelle (blau) wird auch bei der LT1021 über einen einstellbaren Widerstand zum zentralen Operationsverstärker geführt. Hier sind allerdings statt dreizehn nur zehn Fusible Links vorhanden, was die Justagemöglichkeiten an dieser Stelle etwas einschränkt.

Wie bei der LT1236 führt die Widerstandskette weiter zum mittigen Widerstandarray (grün). An dieser Stelle ist die aus der LT1236 bekannte Diodenstruktur angebunden (rosa). Statt dem Justageanschluss kontaktiert aber nur noch eine Rückkopplung des Ausgangssignals das Widerstandarray (weiß).

Das Rückkopplungssignal generieren die Widerstände rechts der Zenerdiode (türkis), die zwischen dem Ausgangspotential (rot) und dem Massepotential angebunden sind. Fünf Fusible Links ermöglichen einen Abgleich der Rückkopplung. Außerdem greift das Justagepotential (gelb) in diese Widerstandsreihe ein.
Der Transistor direkt oberhalb der Zenerdiode, der in der LT1236 nicht genutzt wurde, dient hier als Puffer. Ob die örtliche Nähe eine Kompensation des thermischen Drifts mit sich bringt, lässt sich nicht sicher feststellen. Die im Prinzipschaltbild dargestellte Stromsenke ist nicht zu erkennen, zwischen dem Puffer und dem zentralen Operationsverstärker befindet sich aber eine weitere Widerstandskette, die sich über vier Fusible Links abgleichen lässt.

Insgesamt existieren drei Bereiche, in denen über 19 Fusible Links die Eigenschaften der Referenzspannungsquelle umfangreich justiert werden können. Vermutlich erfolgt dabei nicht nur eine Korrektur der Ausgangsspannung, sondern auch eine Optimierung anderer Parameter, wie zum Beispiel des Temperaturdrifts.

 

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