Richi´s Lab

PMI REF01 Generation 5 (ADR01)

Analog Devices REF01 ADR01 2017 Die

1990 wurde Precision Monolithics Inc. von Analog Devices gekauft. Seither vertreibt Analog Devices viele PMI-Produkte unter den altbekannten Modellbezeichnungen.

Dieses DIL-8-Modell des REF01 fertigte Analog Devices im Jahr 2017.

 

Datenblattausschnitt

Im aktuellen Datenblatt von Analog Devices ist ein Schaltplan abgebildet, der an einigen Stellen vom originalen PMI-Schaltplan abweicht.

Die Referenzstromquelle ist grundsätzlich gleich aufgebaut. Versorgt wird sie hier allerdings direkt vom Ausgang. Das Verhältnis der Transistorgrößen beträgt angeblich 2:1 statt 4:1. Laut Datenblatt ist bei diesen Referenzspannungsquellen der Temperaturausgang immer vorhanden.
Der Ausgangspegel versorgt die Kaskoden-Transistoren Q12 und Q13 direkt über die Diode D3.
Die Stromquelle des Differenzverstärkers besteht in der Generation 5 aus einem Stromspiegel, der auch den Treiber für den Ausgangstransistor versorgt und dessen Strom über die Stromquelle I1 definiert ist.
Die Treiberstufe, die Darlington-Endstufe und die Strombegrenzung sind fast gleich aufgebaut, mit dem Unterschied, dass der Treibertransistor nicht mehr in die interne Versorgung einspeist, sondern das Massepotential als Referenzpotential nutzt.

 

Analog Devices REF01 ADR01 2017 Die Größe

Das Die lässt sich nur schwer aus dem Package herauslösen, was unter anderem daran liegt, dass es mit nur 0,8mm x 0,85mm sehr viel kleiner ist als die alten Modelle.

 

Analog Devices REF01 ADR01 2017 Die Beschichtung

Es ist auf den ersten Blick erkennbar, dass sich das Design grundlegend geändert hat.
Obwohl nur fünf aktive Pins beschrieben sind, ist das Die mit sechs Bonddrähten kontaktiert. Ein Pad verblieb unkontaktiert.
Im Gegensatz zu den alten Designs benötigt diese Referenzspannungsquelle nur einen Testpunkt für den Abgleich. Laut Datenblatt wird der Schaltkreis während der Fertigung mit einem Laser abgeglichen.

Entweder wurde die Schaltung grundsätzlich überarbeitet oder Analog Devices setzt hier einen eigenen, sehr ähnlichen Baustein ein.
Interessant ist in diesem Zusammenhang, dass das REF01-Datenblatt von Analog Devices für Neuentwicklungen den Baustein ADR01 empfiehlt. Der ADR01 wäre genauer und temperaturstabiler. Das Datenblatt des ADR01 enthält allerdings den absolut gleichen Schaltplan wie das Datenblatt des REF01. Es ist folglich durchaus denkbar, dass es sich beim REF01 um eine schlechtere Sortierung von ADR01-Bausteinen handelt.

 

Analog Devices REF01 ADR01 2017 Die Beschichtung

Das Die ist mit einer Schutzschicht überzogen, die die Analyse der aktiven Bereiche erschwert. Die Schicht wurde in zwei unterschiedliche Dicken aufgebracht. Die Pads verblieben frei.
Die Schutzschicht kann nur mit sehr hohen Temperaturen zerstören werden.

 

Analog Devices REF01 ADR01 2017 Die

Es lässt sich leider nicht verhindern, dass durch die Hitzeeinwirkung auch das Die selbst teilweise degeneriert. Diese Tatsache, die geringe Strukturbreite und der Einsatz von zwei Metalllagen macht es fast unmöglich die Schaltung zu analysieren.
 Es bestätigt sich aber noch einmal, dass die Schaltung grundlegend anders aufgebaut ist.

 

Analog Devices REF01 ADR01 2017 Die Markierung

Auf einer großen Metallfläche, höchstwahrscheinlich einem Kondensator, befindet sich die Ziffernfolge 1716Y. Hierbei könnte es sich um eine interne Bezeichnung des Baustein handeln.
 Außerdem ist das Jahr 2007, das Logo und die Abkürzung von Analog Devices abgebildet.
 In der linken, oberen Ecke befinden sich vier etwas verkünstelte Buchstaben, die für die Entwickler des Chips stehen könnten.

 

Analog Devices REF01 ADR01 2017 Die Markierung ADR01A

An der oberen Kante des Dies befindet sich die Ziffernfolge ADR01A, was die anfängliche Vermutung untermauert, dass die REF- und die ADR-Referenzspannungsquellen identisch aufgebaut sind.

 

Analog Devices REF01 ADR01 2017 Die Widerstand Laserabgleich

Nahe des Testpads befindet sich ein Bereich, der frei von Metallstrukturen ist. Darunter sind Widerstandsflächen zu erkennen. Höchstwahrscheinlich handelt es sich hier um den oder zumindest einen Bereich, der während der Fertigung mit einem Laser abgeglichen wurde. Passend dazu war diese Fläche dünner mit der finalen Schutzschicht überzogen.

 

Analog Devices REF01 ADR01 2017 Die Detail Konstantstromquelle

In der Mitte des Dies sind fünf gleiche Transistoren zu erkennen, die etwas größer ausgeführt sind als die restlichen Transistoren. Die Verbindungen lassen vermuten, dass die ersten drei Transistor von links die Referenzstromquelle darstellen. Der mittlere der drei wäre demnach Q19, die umgebenden die beiden Q18.

Rechts neben der Stromquelle befindet sich eine weitere, verkünstelte Buchstabenkombination.

 

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