Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik µA702 - Der Urahne in der Simulation


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von Holger L. (symetron)


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Moin

Für alle Interessierten hier eine Simu des µA702, des ersten 
integrierten OpAmps.

Context:

https://smithsonianchips.si.edu/augarten/p16.htm

Gruß
Holger

: Bearbeitet durch User
von LDR (Gast)


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Böser Bube! Der µA702 verträgt doch nur 21V, nicht 24V.

von LDR (Gast)


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LDR schrieb:
> Böser Bube! Der µA702 verträgt doch nur 21V, nicht 24V.

Sorry, nicht gesehen, dass du ihn asymmetrisch versorgst.

von Holger L. (Gast)


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Heutzutage ist man auch ganz schön verwöhnt, von den +/- 15 Volt-Amps.

von Alexander S. (alesi)


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Holger L. schrieb:
> Für alle Interessierten hier eine Simu des µA702, des ersten
> integrierten OpAmps.

Hallo,

warum soll das Modell des diskreten 2N5089 ein realistisches Modell für 
die integrierten Transistoren im µA702 sein?

von LDR (Gast)


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Alexander S. schrieb:
> warum soll das Modell des diskreten 2N5089 ein realistisches Modell für
> die integrierten Transistoren im µA702 sein?

Zumindest für die Ausgangsstufe dürften sie eine gute Wahl sein, wohl 
ähnliche Strukturgröße.

Schade, dass noch kein 702 den Weg zu Richi gefunden hat.

von Mike (Gast)


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Fehlt da nicht die Frequenzkompensation? Möglicherweise funktioniert es 
bei A=10 auch ohne.

von Alexander S. (alesi)


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LDR schrieb:
> Schade, dass noch kein 702 den Weg zu Richi gefunden hat.

Im Link https://smithsonianchips.si.edu/augarten/p16.htm oben ist ja 
dieses https://smithsonianchips.si.edu/augarten/i16.htm Bild enthalten.

von Dieter W. (dds5)


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Einen hätte ich, muss mal mit Richard verhandeln.

von Holger L. (symetron)


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> warum soll das Modell des diskreten 2N5089 ein realistisches Modell für
> die integrierten Transistoren im µA702 sein?

Darüber hatte ich mir - zugegebenerweise -  keine Gedanken gemacht.

Ich habe im LtSpice nichts gefunden, was einen On-Die-Transistor 
nachbildet. Auch Google war da nicht hilfreich. Evtl. waren auch die 
Suchausdrücke unpassend.

Weiß jemand, wo ein passendes Modell zu finden wäre?

Gruß
Holger

von Jens G. (jensig)


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Holger L. schrieb:
> Weiß jemand, wo ein passendes Modell zu finden wäre?

Wie soll man ein passendes Modell finden, wenn man gar nicht weiß, was 
für Parameter diese IC-Transistoren haben.

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Holger L. schrieb:
> Ich habe im LtSpice nichts gefunden, was einen On-Die-Transistor
> nachbildet.

Transistoren sind im Grunde alle "On-Die". Aber sie sind deswegen nicht 
gleich. Auch in einem OPV sind die Transistoren mitnichten gleich, nur 
weil sie sich auf den gleichen Die befinden!

von Dirk S. (dirkst)


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Gruss

Ich habe auch nichts konkretes
gefunden, in historischen
 Referenzen und Dokumenten.

Im Radiomuseum die entsprechenden
Äquivalente, etwas variant:

µA702
Ähnliche Austauschbar, kleine Unterschiede mögl.
  TAA242

SN52702AJ (TI), RM702 (RCA), MC1712 (Motorola).
HP Part No.: 1820-0051

Vielleicht reagiert Fairchild
bei bekundeten Interesse zu einer Simulation.

Dirk St

von Holger L. (symetron)


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> Vielleicht reagiert Fairchild
> bei bekundeten Interesse zu einer Simulation.

Mal sehen, was ich da rauskitzeln kann.

Zur Überbrückung habe ich hier eine schöne Historie gefunden:

https://www.analog.com/media/en/training-seminars/design-handbooks/Op-Amp-Applications/SectionH.pdf

von ArnoR (Gast)


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Holger L. schrieb:
> Weiß jemand, wo ein passendes Modell zu finden wäre?

Man kann doch den Area-Parameter benutzen, um die 2N5089-Transistoren zu 
skalieren, damit kommt man schon ziemlich weit. Schließlich ist es 
unwahrscheinlich, daß in der Diff-Eingangsstufe genauso große 
Transistoren verwendet werden wie in der Ausgangsstufe. Faktor 10 sollte 
da schon etwa passen.

von LDR (Gast)


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ArnoR schrieb:
> Faktor 10 sollte
> da schon etwa passen.

Das ist sicher zu viel.

Man kann sich am Nachfolger 709 orientieren:

https://www.richis-lab.de/Opamp20.htm

von ArnoR (Gast)


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LDR schrieb:
> ArnoR schrieb:
>> Faktor 10 sollte da schon etwa passen.
>
> Das ist sicher zu viel.
>
> Man kann sich am Nachfolger 709 orientieren:

Na meinetwegen ist es nur etwa Faktor 5 oder so (im Chipfoto des 709 
links oben die Diff-Transistoren und unten Q12/Q14). Jedenfalls ist das 
so viel besser als überall den gleichen Transistor zu verbauen.

von Holger L. (symetron)


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Kurze Durchsage von onsemi:

Ich so:

=====
Hello

For self-educational (and nostalgical) reasons, i've assembled a 
simulation  of the µA702, which, as i understand, was the first 
monolithic OpAmp IC in production.

I've used LtSpice and its discrete transistor models. Most certainly, 
these do not behave like their on-die counterparts within the IC.

I wonder if you could provide models or parameters to make the 
simulation more accurate?

Any feedback would be appreciated.

Thanks
=====

Die so:

=====
The µA702FM looks like old Motorola part and we do not support it 
anymore. It does not exist in our systems at all. We are sorry we do not 
support obsolete parts.
=====

"Motorola"... WTF?

Zu Informationszwecken ist Seite 1 des Datasheet angehängt.

Gruß
Holger

von Dieter W. (dds5)


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Das könnte dem permanenten Durcheinander - wer heißt jetzt wie und wer 
fertigt was - geschuldet sein.

Sämliche "µ" Teile waren ursprünglich von Fairchild und die wurden imho 
von Motorola übernommen. Die wiederum haben sich vor Jahren aufgespalten 
und verkaufen als onsemi Einzelhalbleiter. Standard-IC laufen wieder 
unter Fairchild und Controller unter Freescale.
Alle Angaben ohne Gewähr.

von LDR (Gast)


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Dieter W. schrieb:
> Sämliche "µ" Teile waren ursprünglich von Fairchild und die wurden imho
> von Motorola übernommen. Die wiederum haben sich vor Jahren aufgespalten
> und verkaufen als onsemi Einzelhalbleiter. Standard-IC laufen wieder
> unter Fairchild und Controller unter Freescale.

Nicht ganz.

Motorola hat 1999 die Standardhalbleiter als ON Semicondutor und 2004 
Mikrocontroller und Sensoren als Freescale Semiconductor abgespalten.

ON Semiconductor hat dann 2015 Fairchild Semiconductor übernommen, 
musste aber wegen des US Kartellrechts einen Teil an Littelfuse 
verkaufen.

Frescale Semiconductor wurde 2015 von NXP übernommen.

von Alexander S. (alesi)


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ArnoR schrieb:
> Man kann doch den Area-Parameter benutzen, um die 2N5089-Transistoren zu
> skalieren, damit kommt man schon ziemlich weit.

Neben den Abmessungen braucht man aber auch noch Informationen zum 
Dotierprofil (Dotierniveaus, Basisweite, etc.). Foundries geben 
Modellparameter an ihre Kunden. Halbleiterhersteller, die ihre Produkte 
in einer eigenen Fab fertigen, behalten diese Informationen 
normalerweise für sich. Da der µA702 Prozess nur noch von historischem 
Interesse ist, kann man nicht ausschließen, dass Details im Nachhinein 
offengelegt wurden. Sehr wahrscheinlich ist das aber nicht.

: Bearbeitet durch User
von ArnoR (Gast)


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Alexander S. schrieb:
> Neben den Abmessungen braucht man aber auch noch Informationen zum
> Dotierprofil (Dotierniveaus, Basisweite, etc.).

Ach was!

Was soll man denn tun, wenn:

Alexander S. schrieb:
> Halbleiterhersteller, die ihre Produkte
> in einer eigenen Fab fertigen, behalten diese Informationen
> normalerweise für sich. Da der µA702 Prozess nur noch von historischem
> Interesse ist, kann man nicht ausschließen, dass Details im Nachhinein
> offengelegt wurden. Sehr wahrscheinlich ist das aber nicht.

Erst sagst du: man muss noch dies und jenes berücksichtigen und dann 
sagst du es ist unmöglich. Da bleibt doch gar nicht weiter übrig, als 
einen halbwegs passenden Transistor grob zu skalieren.

Zu jedem Satz den man sagt, kommt überall ein Klugscheißer daher und 
versucht mit irgendwelchen Spitzfindigkeiten sich in Szene zu setzen. Wo 
ist denn dein besserer Vorschlag?

Viel sinnvoller für den TO wäre gewesen, auf einen wirklich besser 
passenden Transistor als den 2N5089 zu verweisen, denn die Transistoren 
im 702 werden beispielsweise ganz sicher keine Stromverstärkung um 1000 
haben.

von Dirk S. (dirkst)


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Gruss

Den μA/LM702 kann man sich
auch aus dem Urlaub in Attika
mit bringen lassen.

https://www.aktinion.gr/en/spare-parts/micro-circuits/ua-702-lm-702-ic.html?search=702

Dirk St

von Richard K. (richi123)


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Ich hatte mal mit jemandem Kontakt, der den LM306 simulieren wollte:
https://www.richis-lab.de/Opamp09.htm

Für ihn habe ich die Basis- und Emitterflächen vermessen (so gut es 
ging). Er hat unter anderem mit diesen Informationen eine Simulation 
aufgebaut, die er dann mit dem realen Verhalten verglichen hat.

Er war zwar bis zum Schluss nicht ganz zufrieden, aber es ging wohl in 
die richtige Richtung. Leider habe ich jetzt schon lange nichts mehr von 
ihm gehört.

von ArnoR (Gast)


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Vielleicht wäre ja die Verwendung eines Transistors aus dem in dieser 
Ära entstandenen µA723 ein möglicher Weg (siehe Anhang). Man müsste den 
dann so skalieren, daß sich in etwa sowohl die Stufenverstärkungen, wie 
auch die Pole der Übertragungsfunktion einstellen und der Ausgangsstrom 
bei entsprechendem Spannungsdrop erreicht wird.

Damit kann man dann eigentlich schon zufrieden sein. Je nach Hersteller 
sind eh mehr oder weniger große Abweichungen vom "Urtyp" normal. Vom 723 
hatte ich mal etliche Typen auf Rauschen und Drift gemessen, die 
Unterschiede zwischen den Herstellern waren unglaublich groß.

Beitrag "Re: Der Spannungsregler 723 als Rauschgenerator"

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