Richi´s Lab

3PEAK TP2274

TP2274

Der TP2274 ist ein Vierfach-Operationsverstärker des chinesischen Halbleiterherstellers 3PEAK. Die Bezeichnung erinnert an die Operationsverstärker von Teledyne Philbrick. Ein TP2274 war dort allerdings offenbar nie im Programm. Es ist gut möglich, dass die Buchstaben TP auf Grund des Firmennamens "Three Peak" gewählt wurden. Neben dem TP2274 bietet der TP2272 zwei und der TP2271 einen einzelnen Operationsverstärker.

Der TP2274 kann mit einer einzelnen Versorgungsspannung zwischen 2,7V und 35V betrieben werden. Bei +/-15V beträgt der Ruhestrom 0,9mA je Operationsverstärker. Das Datenblatt erklärt, dass der Differenzverstärker am Eingang mit PMOS-Transistoren arbeitet. Entsprechend dürfen die Eingangspotentiale bis zum negativen Versorgungspotential absinken. Der Ausgang erreicht beide Versorgungspotentiale und treibt bis zu 80mA. Bei Raumtemperatur beträgt die Offsetspannung am Eingang +/-0,4mV. Sie driftet mit 2µV/°C. Der Eingangsstrom liegt bei 3pA und steigt bis 125°C auf typischerweise 7,7nA. Auch bei einem Verstärkungsfaktor von 1 bleibt der TP2274 stabil, selbst wenn die Kapazität am Ausgang bis zu 100pF beträgt. Im Datenblatt wird explizit darauf hingewiesen, dass eine spezielle Kompensationstechnik zum Einsatz kam, die es erlaubt hohe kapazitive Lasten zu treiben. Die Bandbreite des TP2274 beträgt 7MHz, die Slewrate 20V/µs. Als Betriebstemperaturbereich gibt das Datenblatt -40°C bis 125°C an.

Die obigen Spezifikationen sind dem Datenblatt mit der Revision B2 entnommen. Mittlerweile existiert mindestens eine Revision C1 und eine Revision D2. Darin hat man einige Werte etwas angepasst.

 

TP2274 Die

Die Abmessungen des Dies betragen 1,2mm x 1,5mm. Es ist damit merklich größer als das Die des LM2902. Es kam anscheinend der gleiche oder zumindest ein ähnlicher Prozess zum Einsatz. Man hat im Hinblick auf die Varianten offensichtlich auch die gleiche Strategie angewendet wie beim LM2902. Jeweils zwei Operationsverstärker befinden sich in deutlich abgegrenzten Bereichen. Beide Bereiche besitzen eigene Bondpads für die Versorgungspotentiale. Trennt man die Versorgungsleitungen in der Mitte des Dies auf, so kann man die beiden Hälften direkt als Zweifach-Operationsverstärker nutzen. Es ist sogar bereits der Flächenbedarf des Ritzgrabens vorgehalten.

Für den LM2902 gibt es keine Variante mit nur einem Operationsverstärker. Der TP2271 enthält dagegen nur einen Operationsverstärker. Hier stellt sich die Frage wie diese Veriante umgesetzt wurde. Entweder hat man dafür ein eigenes Design entwickelt oder es bleibt ein Operationsverstärker der Zweifach-Variante ungenutzt. Es ist nicht empfehlenswert die Eingänge eines ungenutzten Operationsverstärkers offen zu lassen, vor allem wenn er sich Schaltungsteile mit einem anderen Operationsverstärker teilt. In diesem Zusammenhang ist es von Vorteil, dass die Eingänge Potentiale bis zum negativen Versorgungspotential zulassen und die Stabilität auch bei einem Verstärkungsfaktor von 1 garantiert wird. So könnte man mit Bonddrähten innerhalb des Gehäuses einen Eingang mit dem zugehörigen Ausgang verbinden und den anderen Eingang an das negative Versorgungspotential anschließen. Der sich so ergebende Spannungsfolger hätte ein definiertes, stabiles Verhalten.

Dieses Bild ist auch in einer höheren Auflösung verfügbar: 23MB

 

TP2274 Die Detail

TP2274 Die Detail

Auf dem Die finden sich die Buchstaben T HU und die Revisionen der für die Metalllagen verwendeten Masken.

 

TP2274 Die Aufbau

TP2274 Die Aufbau

Bei genauerer Betrachtung kann man die massiveren Strukturen erkennen, die die Ausgangsstufen darstellen (grün). Darunter befinden sich die symmetrischen Schaltungsteile, die den Rest der Operationsverstärker enthalten. Ein unsymmetrischer Block im oberen Teil (gelb) enthält mit Sicherheit die Arbeitspunkteinstellung. Besonders interessant ist ein quadratischer Bereich im unteren Teil (rot). Dort sind überraschend umfangreiche Logikschaltungen integriert. Man kann davon ausgehen, dass damit eine Kompensation der Offsetspannung am Eingang erfolgt, die bei MOSFET-Eingangsstufen initial sehr hoch ist. Wie die Kompensation der Offsetspannung genau umgesetzt wurde bleibt unklar.

 

zurück
oder unterstützt mich über Patreon
Creative Commons Lizenzvertrag