ST Microelectronics hat den LM2904 in verschiedenen Varianten im Programm. Ein Index A kennzeichnet Sortierungen mit geringerer Offsetspannung. Zusätzlich ist ein Index W verfügbar, der eine erhöhte ESD-Festigkeit bietet. Das Datenblatt des LM2904 geht auf das Jahr 2002 zurück, die W-Varianten wurden allerdings erst 2019 ergänzt. Auf dem TSSOP-8 Gehäuse ist nicht genug Fläche für die vollständige Produktbezeichnung. K04WY steht für den LM2904W.
Das Datenblatt enthält einen Schaltplan für den LM2904 und einen zweiten Schaltplan für den LM2904W. Demnach hat man an den Eingängen jeweils zwei Schutzdioden eingefügt, die problematische Impulse zu den Versorgungspotentialen hin ableiten. Abgesehen von den Schutzdioden entspricht die Schaltung im Großen und Ganzen dem Schaltplan des Texas Instruments LM2904.
Die Abmessungen des Dies betragen 1,3mm x 1,2mm. Neben dem ST Copyright ist das Jahr 2002 abgebildet. Im gleichen Bereich findet sich in einer tieferen Ebene die Zeichenfolge PE28. An der rechten Kante steht C0358A6, was auf den LM358 zu verweisen scheint, den Vorgänger des LM2904. Die Maskenrevisionen an der linken und der rechten Kante zeigen, dass der Baustein einmal überarbeitet wurde.
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Die Schaltung auf dem Die entspricht zum Großteil der Schaltung im Datenblatt. Auffällig ist, dass die Transistoren Q2 und Q4 jeweils drei Kollektoren besitzen, von denen zwei mit der gemeinsamen Basis verbunden sind. Diese Maßnahme reduziert die Transkonduktanz, die Steilheit des Differenzverstärkers. Das bedeutet, das eine bestimmte Spannungsänderung am Eingang nun eine kleinere Stromänderung am Ausgang des Differenzverstärkers bewirkt. Mit dieser Maßnahme kann man den Kompensationskondensator C1 kleiner ausführen. Das ist sehr vorteilhaft, da der Kompensationskondensator üblicherweise einen sehr großen Teil der Siliziumfläche einnimmt. Man könnte die Transkonduktanz auch reduzieren, in dem man den Gesamtstrom durch den Differenzverstärker reduziert. Diese Maßnahme würde aber gleichzeitig dessen Bandbreite reduzieren.
Die besondere Verschaltung der Transistoren Q2 und Q4 sorgt zusätzlich dafür, dass der Eingangsstrom des Differenzverstärkers nicht mehr so stark mit der Differenzspannung schwankt. Entsprechend wurde hier auch auf die zusätzlichen Stromquellen verzichtet, die im LM2904 von Texas Instruments einen Strom in die Emitter der Eingangstransistoren Q3 und Q1 einspeisen.
Im Datenblatt überbrückt ein Widerstand die Basis-Emitter-Strecke des Transistors Q13. Auf dem Die befindet sich stattdessen wie beim LM2904 von Texas Instruments eine Diode.
Die zwei Schutzdioden, die von den Eingängen zum positiven Versorgungspotential führen, sind zwischen den beiden Eingangstransistoren platziert. Dort werden zwei p-dotierte Inseln kontaktiert. Der grüne Bereich enthält eine starke n-Dotierung, die den Stromfluss etwas niederohmiger nach oben hin ableitet. Der Anschluss an das positive Versorgungspotential befindet sich sehr weit oben auf dem Die.
Die zwei Schutzdioden, die zum negativen Versorgungspotential führen, sind offenbar nicht als diskrete Elemente ausgebildet. Anscheinend werden dafür die parasitären Dioden der pnp-Eingangstransistoren genutzt. Der Eingang ist an die n-dotierte Wanne dieser Transistoren angeschlossen. Der Rahmen dieser Wanne ist p-dotiert und mit dem negativen Versorgungspotential verbunden. So ergibt sich automatisch eine Diode, die leitend wird, sobald die Eingangspotentiale unter den Versorgungspotentialen liegen.
Interessant ist, dass das vorliegende Design auf das Jahr 2002 zurück geht, die LM2904W-Variante aber erst im Jahr 2019 in das Datenblatt aufgenommen wurde. Es könnte sein, dass man die Schutzdioden damals schon integriert hatte. Es scheint aber wahrscheinlicher, dass die Dioden erst mit dem der zweiten Revision des Maskensatzes integriert wurden.
