Richi´s Lab

Linear Technology LT1084

Variante 1

LT1084

Der LT1084 ist der zweitgrößte Linearregler aus der LT108x-Reihe. Er teilt sich mit dem LT1083 und dem LT1085 die meisten Spezifikationen, kann aber nur Ströme bis zu 5A leiten.
Dem Datecode nach wurde dieses Bauteil 2005 gefertigt.

 

LT1084 Aufbau

Konstruktiv ist in diesem Modell kein Unterschied zum LT1083 zu erkennen. Wie sich gleich noch zeigen wird, existiert aber parallel auch ein kleineres LT1084-Modell. Höchstwahrscheinlich wurde hier ein Bauteil, das für einen LT1083 nicht ausreichend leistungsfähig war, zu einem LT1084 umgewidmet.

 

LT1084 Die Stackup

 

LT1084 Die Stackup

Die Aufbau- und Verbindungstechnik zeigt sich exakt gleich wie im LT1083.

 

LT1084 zulässige Verlustleistung

Der analysierte LT1083 war ein MK-Typ, der die maximale Verlustleistung von 60W bis zu einer Gehäusetemperatur von fast 100°C zulässt. Obwohl der hier zu sehende LT1084 optisch absolut gleich aufgebaut ist, wurde er nur als CK-Typ spezifziert, dessen maximal zulässige Verlustleistung von 45W bereits ab 50°C Gehäusetemperatur konstant sinkt. Das bestätigt noch einmal, dass die Einstufung CK/MK nicht vom inneren Aufbau abhängig ist.

 

LT1084 Die

Das Die des LT1084 lässt auf den ersten Blick keine Unterschiede zum LT1083 erkennen.

 

LT1084 Die Detail Regler

An der rechten Kante ist deutlich eine Verfärbung zu erkennen. Der Übergang ins Rötliche scheint sich nicht über den Lichteinfall erklären zu lassen. Vielleicht handelt es sich hier um einen Qualitätsmangel, der letztlich dazu geführt hat, dass das Die nur als LT1084 eingesetzt wurde.

Wie beim LT1083 handelt es sich auch hier um die Revision B aus dem Jahr 1986.

 

LT1084 Die Strombegrenzung

Die früher einsetzende Strombegrenzung wurde über eine Anpassung der zugehörigen Fuses erreicht. Wie beim LT1083 beschrieben, wird der Strom über die Zuleitung eines der vier großen Transistoren bestimmt. In diesem Bereich der Metalllage befinden sich fünf Abgriffe, die sich über fünf Testpunkte und vier Fuses unterschiedlich konfigurieren lassen.

Im LT1083 sind alle Fuses intakt, was dazu führt, dass ein Großteil des Spannungsabfalls kurzgeschlossen wird und somit die Strombegrenzung erst bei 7,5A einsetzt. Beim hier vorliegenden LT1084 wurden zwei Fuses unterbrochen und damit der Spannungsabfall über den Shunt erhöht. Die Triggerschwelle der Strombegrenzung wird dadurch schneller erreicht und es stellt sich der gewünschte, niedrigere Maximalstrom von 5A ein.

 

LT1084 Die Strombegrenzung low current

Die Strombegrenzung der kleinen Endstufen, die über eine Anpassung der Metalllage geändert hätte werden können, wurde nicht modifiziert. Eine Änderung an dieser Stelle ist nicht notwendig, da die kleinen Endstufen nur einen kleinen Anteil des Gesamtstroms liefern.

Die Referenzspannungsquelle des vorliegenden LT1084 musste anders justiert werden als im LT1083. Hier wurden zwei Fuses der Metalllage ausgelöst.

 

Variante 2

LT1084

Dieser LT1084 stammt aus dem Jahr 1992 und ist damit ewas älter als der obige LT1084.

 

LT1084 Aufbau

Im Inneren zeigt sich, dass auch LT1084-Varianten mit einem kleineren Die existieren. Der Heatspreader verblieb dabei aber in der bekannten Größe.

 

LT1084 Die Flecken

Durch die niedrigeren Ströme sind weniger Bonddrähte ausreichend, um die Potential vom Die abzugreifen.

 

LT1084 Die Stackup

Der Block zwischen Die und Heatspreader wurde an die Größe des Dies angepasst, ansonsten aber nicht geändert.

 

LT1084 Die

Es zeigt sich, dass bei diesem LT1084 schlicht zwei der großen und die dazugehörige kleine Endstufe entfallen sind. Die Treibertransistoren der großen Endstufen verblieben in voller Größe.

Durch die fehlenden Endstufen ist nun auch die elektrische Anbindung der mutmaßlichen Schutzstruktur zwischen den beiden Treibertransistoren besser ersichtlich. Die Schutzstruktur befindet sich zwischen dem Ausgangspotential und dem Basispotential der Endstufen. Der optischen Erscheinung nach handelt es sich um eine Diode, die die Basis-Emitter-Strecke der großen Endstufen vor negativen Spannungen schützt. Ein solcher Zustand kann sich einstellen, wenn die Lastseite Energie zurückspeist oder wenn die Eingangsspannung abgeschaltet wird, während Kondensatoren auf der Ausgangsseite noch die ursprüngliche Spannung halten.

Auf dem Die befinden sich mehrere Flecken, die nicht auf den Öffnungsprozess zurück geführt werden können. Es muss sich um produktionsbedingte Verschmutzungen handeln.

 

LT1084 Die Detail Verschmutzung

Die Flecken scheinen eine Art oberflächliche Verschmutzung zu sein. Vermutlich hatten sie auf die Funktion des Bauteils keinen relevanten Einfluss.

 

LT1084 Die Detail Regler

Das Die trägt die Bezeichnung 1084. Das Fehlen eines Buchstabens hinter den Zahlen lässt vermuten, dass das Design nicht überarbeitet werden musste. Nachdem es sich um eine Untermenge des LT1083 handelt, ist das auch nicht verwunderlich. Die Entwicklung der schwächeren Variante erfolgte 1987, also kurz nach der Entwicklung des LT1083.
Das Die ist dem Die im LT1083 sehr ähnlich, dennoch finden sich einige kleinere Unterschiede.

 

LT1084 Die Strombegrenzung

Die Strommessung ist beim LT1084-Die minimal anders ausgeführt als beim LT1083-Die. Die Zuleitung zur linken Endstufe verjüngt sich in dieser Variante nicht zum Ende hin, was zu einem geringeren Widerstand und damit auch zu einem geringeren Spannungsabfall führt. Insgesamt ergibt sich so ein höherer Maximalstrom, dieser ist aber auch notwendig, da sich der Gesamtstrom nur auf zwei und nicht auf vier Endstufenblöcke aufteilt.

Mit Blick auf den LT1083 und die erste Variante des LT1084 ist es gut denkbar, dass die Strombegrenzungen so ausgelegt sind, dass sie jeweils das nächstschwächere Modell darstellen können. Das LT1083-Die kann über die Fuses die Funktion des LT1084 darstellen. Wahrscheinlich kann das LT1084-Die alternativ den LT1085 darstellen.

Die Tatsache, dass das LT1084-Die sicher keine größeren Ströme als für einen LT1084 spezifiziert bedienen kann und trotzdem eine Fuse ausgelöst wurde, weist darauf hin, dass die Fuses neben einer modellübergreifenden Grobeinstellung auch für eine Feineinstellung genutzt werden.

 

LT1084 Die Strombegrenzung Fuse

Bei diesem fusible Link ist gut zu erkennen, wie explosiv die Durchtrennung einer Fuse erfolgt. Es ist deutlich sichtbar, dass das Metall ein Stück weit aus dem Bereich der Fuse heraus geschleudert wurde. Die Aussparungen in der eigentlich schützenden Siliziumoxidschicht sind genau aus diesem Grund vorhanden. Sie ermöglichen es, dass das Metall den Fuse-Bereich verlässt und verhindern, dass durch die lokale Druckwelle umgebende Elemente beschädigt werden.

 

LT1084 Die Strombegrenzung low current

Auch hier wurde die Strombegrenzung der kleinen Endstufe nicht angepasst. Da eine der kleinen Endstufen fehlt, reduziert sich so der Maximalstrom der zweiten Stufe auf den halben Wert. Das passt zu den Datenblattwerten, die für den LT1084 nur den halben Strom garantieren. Die Betonung liegt auf "garantieren". Die alternative Verwendung des LT1083-Dies führt dazu, dass je nach Variante die Strombegrenzung der zweiten Stufe auch doppelt so hoch ausfallen kann.

 

LT1084 Die Strombegrenzung low current

Die linke der beiden streifenförmigen Strukturen, deren Funktion sich bereits beim LT1083 nicht erschließen ließ, ist auf dem Die des LT1084 etwas anders ausgeführt. Das Potential des Adjust-Pins ist hier nicht nur mit dem kleineren, sondern auch mit dem größeren Streifenmuster verbunden. Die Verbindung erfolgt über drei Quadrate, deren Funktion sich aber im Rahmen der restlichen Geomtrien immernoch nicht erschließt.

 

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