Richi´s Lab

SGS ATES TBA325B / L036

TBA325B

Der TBA325B ist ein von SGS ATES entwickelter 12V-Festspannungsregler. Die Eingangsspannung darf bis zu 27V betragen. Die Ausgangsspannung wird bei einem Strom von bis zu 720mA auf 1% genau eingeregelt.

 

Electronics

In der Zeitschrift Electronics findet sich Werbung für den TBA325B, die alternativ die Bezeichnung L036 anführt. Während sich für TBA325B fast keine Informationen finden, existiert für den L036 ein Datenblatt von SGS ATES.

 

TBA325B Schaltplan

Das obige L036-Schaltbild stammt aus dem "Professional Semiconductor Databook 2" von SGS ATES (1973/1974) und wurde hier farbig hinterlegt. Im linken Bereich befindet sich die Arbeitspunkteinstellung. Der gelbe Bereich sorgt beim Einschalten für eine initiale Referenzspannung, die im türkisen Bereich einen Referenzstrom erzeugt. Dieser Strom wird über mehrere Stromspiegel kopiert (blau). Ist die Schaltung angelaufen, so versorgen die Stromspiegel auch die Referenzstromerzeugung (türkis), die dann ein höheres Potential als die Anlaufschaltung besitzt. In der Folge wird sie durch die quer liegende Diode davon isoliert.

Der Leistungstransistor, der die 12V am Ausgang einstellt, ist ein Darlington-Transistor (rot). Dessen Strombegrenzung (grün) überwacht den Spannungsabfall an einem Shunt im Emitterpfad. Ungewöhnlich ist dabei, dass die Spannung innerhalb der Darlington-Verschaltung abgegriffen wird. Es könnte sein, dass mit dessen Temperaturdrift der Temperaturdrift des Transistors kompensiert wird, der vor einer Überlastung den Basisstrom des Darlington-Transistors zurücknimmt. Die Verbindung zur Masse sorgt dafür, dass mit sinkender Ausgangsspannung der Laststrom weiter reduziert wird. Diese Schaltung nennt sich "foldback limiter" und schützt den Leistungstransistor vor hohen Spannungsabfällen bei gleichzeitig hohen Strömen.

Die Regelung übernimmt ein Differenzverstärker (lila), der die Spannung eines Spannungsteilers am Ausgang mit der internen Referenzspannung vergleicht. Ein Kondensator begrenzt den Frequenzbereich. Im linken Pfad befinden sich zwei Transistoren übereinander. Anscheinend soll diese Kaskoden-Verschaltung den Differenzverstärker von Spannungsschwankungen am Eingang isolieren.

 

TBA325B Package

TBA325B Package

TBA325B Die

Das Gehäuse enthält einen großen Heatspreader. Das Die befindet sich auf einem kleinen Sockel auf diesem Heatspreader.

Zum Rücklesen der Ausgangsspannung ist der Ausgangspin mit einem zusätzlichen Bonddraht mit einem eigenen Bondpad auf dem Die verbunden.

 

TBA325B Die

Die Abmessungen des Dies betragen 1,33mm x 1,28mm.

 

TBA325B Die Detail

An der oberen Kante befinden sich die Zeichen L036 in der Metalllage. Das lässt darauf schließen, dass es sich bei diesem TBA325B tatsächlich um einen L036 handelt. Es könnte sein, dass SGS ATES zwei sehr ähnliche Spannungsregler zu einem Produkt zusammengeführt hat.

Die einzelnen Funktionsblöcke lassen sich gut erkennen. In der linken oberen Ecke ist der Leistungstransistor integriert. Er besteht aus drei Zeilen mit mehreren einzelnen Emitterflächen. Besondere Maßnahmen zur symmetrischen Verteilung des Laststroms waren anscheinend nicht notwendig.

 

TBA325B Die Detail

In der rechten oberen Ecke befinden sich einige Widerstandsstreifen, die den Spannungsteiler für die Rückkopplung der Ausgangsspannung darstellen. Höchstwahrscheinlich kann man über eine Änderung der Metalllage alternativ die Ausgangsspannungen 5V und 15V einstellen (L005 / TBA325A und L037 / TBA325C).

Zwischen dem Leistungstransistor und dem Ausgangs-Bondpad sind drei Widerstände integriert, die den Shunt für Strombegrenzung darstellen. Im hier vorliegenden Spannungsregler sind zwei der Widerstände angebunden. Man kann davon ausgehen, dass man bei einer Änderung der Ausgangsspannung hier die passenden Maximalströme einstellen kann. Nimmt man den dritten Widerstand dazu, so kommt man von 720mA auf 850mA. Nutzt man nur den breiten Widerstand, so ergeben sich die 600mA der 15V-Variante. Wahrscheinlich erlaubt der SOA-Bereich des Leistungstransistors bei höheren Spannungen nur noch niedrigere Ströme.

 

TBA325B Die Detail

In der unteren rechten Ecke des Dies ist der rechte Transistor des Differenzverstärkers integriert. Die Struktur ist recht außergewöhnlich, weil dort auch gleich der Kondensator zwischen Basis und Kollektor integriert wurde. Es scheint, dass der Kondensator durch eine zusätzliche Emitterfläche dargestellt wird, die normalerweise an den Kollektor angebunden ist. Hier fehlt die Verbindung. Anscheinend arbeitet der Verstärker auch ohne eine zusätzliche Begrenzung der Bandbreite stabil. Es könnte sein, dass der Kondensator nur in der 5V-Variante notwendig ist. Wahrscheinlich reicht die Spannungsfestigkeit des pn-Kondensators auch gar nicht für die höheren Spannungen in der 12V- und 15V-Variante.

In der linken Ecke befinden sich unter anderem die PNP-Transistoren der vier Stromquellen.

 

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