V preteklem delu smo se spoznali z osnovnimi karakteristikami integriranega napetostnega stabilizatorja 78L05. Poleg tega, da zagotavlja stabilno delovno napetost vezju, ki se napaja preko njega, je zaščiten pred pregrevanjem in previsokomi tokovi. S tem, ko regulator ščiti sebe ščiti tudi to, kar nam je bolj pomembno: v kolikor bi regulator pregorel, bi napajalna napetost utegnila biti previsoka za vezje, ki ga napajamo in lahko bi uničili občutljive komponente v našem vezju.
Z meritvami smo pokazali, da ima 78L05 superiorne karakteristike od enostavnega stabilizatorja z Zener diodo in tranzistorjem. Seveda smo radovedni, kako to doseže, zato bomo pogledali v njegovo notranjost. 78L05 se nahaja v majhnem plastičnem ohišju, ki ga ni mogoče odpreti tako, da ne bi poškodovali integriranega vezja. Zato bomo za analizo vzeli njegovega »starejšega brata«, integrirano vezje 7805. On je predviden za desetkrat večje tokove in se zato vgrajuje v večje ohišje. Za naše potrebe je posebej prikladno kovinsko ohišje TO-3, ker mu z malce pazljivosti lahko odžagamo pokrov. Kako to izgleda prikazuje fotografija na sliki 9.
Opazili boste, da je aktivni del integriranega vezja nameščen na silicijevi ploščici – čipu, ki je zalepljen na samo ohišje. Na sliki se jasno vidijo tudi tanke žičke, ki spajajo izvode integriranega vezja s priključki na ohišju.
Dimenzije čipa znotraj integriranega vezja 7805 znašajo približno 2×2,6 mm. Kaj se nahaja na čipu bomo videli pod mikroskopom (slika 10). Velika svetla površina, ki pokriva desno polovico čipa, je izhodni regulacijski tranzistor, na sliki 11 označen kot Q11. Vsi ostali tranzistorji in upori (upori izgledajo kot spirale ali labirinti) so nameščeni na levi polovici čipa. Ovalne črne pike so mesta, na katerih so pritrjene povezovalne žičke. Notranjost našega 78L05 je zelo podobna tej, prikazani na slikah 9 in 10 s to razliko, da so dimenzije elementov in s tem tudi same ploščice manjše.
Opomba: Avtor fotografij, ki sta objavljeni na slikah 9 in 10 je Ken Shirrif. Z njegovim dovoljenjem so vzete iz spletnega bloga: http://www.righto.com/2014/09/reverse-engineering-counterfeit-7805.html
Ken je na blogu analiziral mikroskopsko fotografijo čipa in iz nje »prebral« kako so komponente medsebojno povezane – z drugimi besedami, dešifriral je shemo napetostnega stabilizatorja. Mi se bomo rajši držali podatkov, ki jih proizvajalci integriranih vezij objavljajo v njihovih tehničnih informacijah. Slika 11 prikazuje shemo integriranega vezja 78L05 podjetja National Semiconductor, prevzeto iz njegovega podatkovne pole. Stabilizator iste oznake proizvajajo tudi drugi proizvajalci integriranih vezij; njihova »notranjost« se lahko razlikuje od prikazane na sliki 11, vendar so njihove karakteristike zelo podobne in način uporabe identičen.
Kako dela napetostni stabilizator? (2)
2016_SE242_47
