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Teledyne Philbrick 1322

Teledyne Philbrick 1322

Die Firma George A. Philbrick Researches konstruierte 1953 den ersten kommerziell verfügbaren Operationsverstärker, der noch mit zwei Röhren arbeitete. Philbrick wurde später von Teledyne übernommen.

Der Operationsverstärker 1322 gehört zu einer Reihe von Operationsverstärkern, die als "optimized 741´s" bezeichnet werden. Der 1321 und der 1322 teilen sich ein Datenblatt, das sie als "High Slew Rate Operational Amplifier" beschreibt. Die Slewrate des 1322 beträgt typischerweise 80V/µs. Der 1321 ist mit 20V/µs deutlich langsamer. Als Bandbreite gibt das Datenblatt für den 1322 bis zu 20MHz an, während der 1321 bis zu 33MHz ermöglicht (theoretischer Wert aus Gain*Bandwidth=100MHz bei A=3). Will man hohe Ausgangspegel erreichen, so sollte man entsprechend auf den 1322 zurückgreifen. Für eine hohe Bandbreite ist der 1321 zu bevorzugen.

Bis zu einem Verstärkungsfaktor von 10 arbeitet der Operationsverstärker stabil, darunter muss die Bandbreite mit einem Kondensator am Pin 8 begrenzt werden. Der Pin 8 ist sehr empfindlich. Will man die maximale Bandbreite erreichen, empfiehlt das Datenblatt den Pin in der Nähe des Gehäuses abzuschneiden, um die parasitäre Kapazität gering zu halten.

Der Biasstrom des 1322 beträgt typischerweise 100nA, was für diese Kategorie von Operationsverstärker ein niedriger Wert ist. Die Versorgungsspannung darf zwischen +/-8V und +/-20V liegen. Der Teledyne Philbrick Katalog von 1972 gibt einen Preis von 20$ an. Heute (2022) entspricht das einem Wert von 140$.

 

1322 Gehäuse

In der Übersicht wird bereits sichtbar, dass der Bondprozess nicht ganz problemlos war. Fehlgeschlagene Bondvorgänge haben Reste auf den Anschlusspins hinterlassen.

 

1322 Die

Die Abmessungen des Dies betragen 1,6mm x 1,2mm. Auch hier sind auf den Bondpads Überreste von fehlgeschlagenen Bondvorgängen zu erkennen.

Die sehr symmetrisch aufgebaute Eingangsstufe des Operationsverstärkers zieht sich mittig von der linken Kante bis zur rechten Kante. Die Endstufe findet sich an der unteren Kante, vor allem im linken Bereich. Oberhalb des Bondpads V+ ist ein winziger Kondensator integriert, der anscheinend eine minimale Begrenzung der Bandbreite darstellt, solange extern kein zusätzlicher Kondensator angeschlossen wird.

In der linken oberen Ecke befinden sich zwei nicht kontaktierte Widerstände. In diesem Bereich ist auch die Stromsenke der Eingangsstufe integriert. Es könnte sein, dass die Widerstände im 1321 so eingebunden sind, dass sie den Strom der Stromsenke und damit auch die Slewrate reduzieren. Dazu würde passend, dass der Biasstrom des 1321 im Vergleich zum 1322 um einen Faktor 20 niedriger ist.

 

HA-2520 Datenblatt Die

HA-2520 Datenblatt Schaltplan

Der 1322 weist eine große Ähnlichkeit mit dem HA-2520 von Harris auf, dessen Metalllage und vollständiger Schaltplan im Datenblatt zu finden sind.

 

Harris dielectric isolation

Harris dielectric isolation

Auf dem Die des 1322 sind die Strukturen der NPN- und der PNP-Transistoren sehr ähnlich. Die PNP-Transistoren besitzen lediglich zusätzlich eine Art Kollektor-Rahmen. Man kann davon ausgehen, dass der 1322 auf einem Prozess mit dielektrischer Isolation basiert. Im Dokument "Linear and Data Acquisition Products" von 1977 zeigt Harris den Prozess, der eine dielektrische Isolation generiert und wie letztlich die Transistoren aufgebaut sind. Der Prozess ist sehr aufwändig und entsprechend teuer. Im Gegensatz zu einer pn-Sperrschicht bietet die dielektrische Isolation aber einige Vorteile. Der Leckstrom ist geringer, die parasitäre Kapazität der Isolationsschicht ist nicht von der anliegenden Spannung abhängig und der Aufbau von PNP-Transistoren unterliegt weniger Restriktionen.

 

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