Die ADR3525 ist eine Referenzspannungsquelle mit einer Ausgangsspannung von 2,5V. Zur selben Familie gehören die Referenzspannungsquellen ADR3530 (3V), ADR3533 (3,3V), ADR3540 (4,096V) und ADR3550 (5V). Die Stromaufnahme beträgt maximal 100µA. Am Ausgang kann die ADR3525 bis zu 10mA ausgeben und bis zu 3mA aufnehmen. Den initialen Fehler der Ausgangsspannung hat man mit maximal +/-0,1% spezifiziert. Das Rauschen wird mit 18µVpp angegeben. Analog Devices vertreibt eine A- und eine B-Sortierung. Der typische Temperaturdrift der Ausgangsspannung beträgt 2,5ppm/°C. Bei der A-Sortierung bleibt der Wert sicher unter 5ppm/°C.
Das Datenblatt enthält ein Blockschaltbild. Die grundlegende Referenzspannung erzeugt eine Bandgap-Referenz. Ein Differenzverstärker steuert eine CMOS-Endstufe an, die den Ausgang treibt. Die ADR3525 besitzt zum Zurücklesen der Referenzspannung einen eigenen Eingang und einen zweiten Pin für das Bezugspotential. Die Arbeitsweise der Bandgap-Referenz scheint etwas ungewöhnlich zu sein. Das Datenblatt enthält diesbezüglich folgenden Passus:
"The ADR3525W/ADR3530W/ADR3533W/ADR3540W/ADR3550W use a proprietary voltage reference architecture to achieve high accuracy, low temperature coefficient (TC), and low noise in a CMOS process. Like all band gap references, the references combine two voltages of opposite TCs to create an output voltage that is nearly independent of ambient temperature. However, unlike traditional band gap voltage references, the temperature-independent voltage of the references is arranged to be the base-emitter voltage, VBE, of a bipolar transistor at room temperature rather than the VBE extrapolated to 0K (the VBE of bipolar transistor at 0K is approximately VG0, the band gap voltage of silicon). A corresponding positive TC voltage is then added to the VBE voltage to compensate for its negative TC. The key benefit of this technique is that the trimming of the initial accuracy and TC can be performed without interfering with one another, thereby increasing overall accuracy across temperature. Curvature correction techniques further reduce the temperature variation."
Es bleibt unklar welche Schaltung sich hinter dieser Beschreibung verbirgt.
Das Die der ADR3525 ist 1,96mm x 1,06mm groß. Die Schaltung wird oben und unten von überraschend breiten Streifen flankiert, die keinerlei elektrische Funktion darstellen. Es könnte sein, dass die Streifen das Die mechanisch stabilisieren, da mechanische Spannungen im Die empfindliche Schaltungsteile stören können.
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Das Design stammt aus dem Jahr 2010. Die Bezeichnung ADR35XXZ verrät, dass das Die alle Ausgangsspannung darstellen kann. Der Buchstabe Z steht höchstwahrscheinlich für die Revision des Designs. Bei dieser Art der Revisionierung werden die Buchstaben des Alphabets vom Ende zum Anfang hin nacheinander genutzt.
Auf dem Die finden sich nur Bondpads für die Potentiale, die auch aus dem Gehäuse herausgeführt werden, keine weiteren Bondpads und auch keine Testpads.
Ganz rechts ist die Endstufe integriert. Die Anordnung auf der horizontalen Symmetrieachse sorgt dafür, dass die thermische Verlustleistung und der damit einhergehende Temperaturgradient sich möglichst gleichmäßig auf die empfindlichen Schaltungsteile im Zentrum der ADR3525 auswirkt. Unter der Endstufe befindet sich der Sense-Eingang.
Die Strukturen sind zu klein und es sind zu viele Lagen, um die Schaltung vollständig erkennen zu können. Links der Endstufe scheint die Referenzspannungsquelle integriert zu sein. Dort befinden sich vor allem große Widerstandsflächen, die aus vielen kleinen Elementen aufgebaut sind.
Die quadratische Struktur in der Mitte des Dies scheint die Transistorkombination zu sein, die die Grundlage der Bandgap-Referenz darstellt. An der linken oberen Kante sind die Buchstaben SS, SM und OC abgebildet. Wahrscheinlich handelt es sich um die Initialen der Entwickler.
Zur Konfiguration der ADR3525 nutzt Analog Devices seine DigiTrim Technologie. Mit einer speziellen Impulsfolge kann man nach der Produktion Polyfuses innerhalb der Schaltung auslösen. Dafür sind keine zusätzlichen Pins oder Testpads notwendig. Die Konfiguration erfolgt über die Schnittstellen, die für die gedachte Funktionalität des Bausteins sowieso nach außen geführt werden. Neben dem kommerziellen Aspekt hat dieses Verfahren den Vorteil, dass sich auch Drifts kompensieren lassen, die sich erst beim Umspritzen mit dem Gehäusematerial ergeben. Zuletzt wird die Funktion gesperrt. Man kann davon ausgehen, dass mit der DigiTrim Technologie auch die gewünschte Ausgangsspannung eingestellt wird.
Im linken Bereich des Dies sind diverse Logikschaltungen zu erkennen.
Die regelmäßige Schaltung, die hier im unteren Bereich zu erkennen ist, scheint eine Art Digital-Analog-Wandler zu sein. Vermutlich ist das ein Pfad, über den die Referenzspannung eingestellt wird. Die sich wiederholenden Strukturen im linken Bereich sind wahrscheinlich die Speicherelemente inklusive der notwendigen Hilfsschaltungen. Damit stünden 18Bit zur Konfiguration der ADR3525 zur Verfügung. Fuses sind nicht direkt zu erkennen.
Die Fuses älterer Technologien stellen relativ harte Unterbrechungen oder Verbindungen dar und beeinflussen Schaltungsteile direkt. Moderne Fuses bieten dagegen deutlich mehr Funktionalitäten. Oftmals ist jeder Fuse eine Schaltung mit einer flüchtigen Speicherzelle zugeordnet. So kann man Korrektur- oder Konfigurationswerte am Ende der Produktion mehrfach variieren, bevor die Werte permanent in die Fuses übertragen werden. Bei jedem Aufstarten des Bausteins erfolgt ein Auslesen der Fuses. Die Werte fließen dann als digitale Signale zu den jeweiligen Korrektur- oder Konfigurationsschaltungen.
