V jakémsi zařízení jsem kdysi použil pro vytvoření sdruženého napětí 8V coby reference dvojici 7808 a 7908. Záporné napětí bylo ještě využíváno na druhé desce pro napájení OZ. 
Celé zařízení cca rok fungovalo a potom při malé úpravě, kterou bylo třeba změřit s odpojenou sekundární deskou shořel zničehonic video A/D převodník.
Při bližším ohledání jsem  na jeho referenčním vstupu  naměřil –8V místo očekávaných  –14V.
Zakroutil jsem hlavou a v GM jsem koupil nový L7908 od ST. Tentokrát jsem však napětí změřil ještě před zasunutím dalšího převodníku do patice a opět jsem naměřil –14 V. 

Jak podrobněji rozeberu vnásledující článku platí totiž skutečnost :
 

Po tomto zjištění jsme získali  dojem, že pouze firma GM prodává takto poškozené stabilizátory a tuto informaci jsme předčasně zveřejnili, za což se firmě GM ještě jednou omlouváme.  Chyba je jednoznačně na straně výrobce a sice firmy ST.

Po zjištění techto zkušeností jsme velmi podrobně prostudovali katalogové listy.
V nich je sice podrobně rozepsáno, že napětí je deklarováno v určitém  rozmezí od 5 mA, ale zároveň není nikde upozornění na možnost, že na výstupu se objeví napětí 4x větší než jmenovité.
 
 

Kontaktovali jsme českou pobočku firmy Motorola, protože tato firma má u nás vývoj a výrobu tohoto typu součástek. Na jejich upozornění jsme měřili zda se nejedná o problém kmitání stabilizátoru. 

Na obrázku je katalogové schéma zapojení stabilizátoru, k měření jsme použili digitální multimetry Metex M-3850 na vstupu a Digitek DT930F na výstupu. Jako zátěž byl použit odpor  TR505 1k/A (podle měření 1.0142 kohm). Jako zdroj napětí sloužil dvojitý stabilizovaný zdroj BS 525 a pro ověření možnosti kmitání střídavé napětí tranformované a jednocestně usměrněné.
Jako kondenzátory jsme vyzkoušeli několik hodnot (od 15 nF do 1 uF), ale v žádném případě to neovlivnilo naměřené hodnoty. Hodnoty uvedené v tomto článku jsme naměřili s C=150 nF. 

Z uvedených důvodů lze kmitání stabilizátoru jako důvod problému přepětí zcela vyloučit.
 
 

Článek si neklade za cíl maximálně objektivní srovnání. Ve většině případů byl k dispozici pouze jeden kus daného typu a výrobce. Vyjímku tvoří MC7908, kde byly měřeny 3 kusy a samozřejmě 5 kusů od všech stabilizátorů ST, kupované v různých obchodech a dobách, aby se vyloučil problém pramenící z jediné špatné série). Porovnání je jen ukázka toho, co si může konstruktér koupit v obchodě. 
 
 

Pro srovnání byly použity dva stabilizátory. První stabilizátor L7908CV W990A9731 firmy ST Microelectronics Group jinak též SGS-Thomson (v textu používáme zkrácené označení ST) a MC7908CT QWG524 firmy Motorola. Od firmy Motorola byly k dispozici 3 vzorky, graf uvádí pouze hodnoty naměřené na vzorku číslo 1. Ostatní vzorky i obvody ostatních výrobců dosáhly obdobných hodnot. 

Na obrázku je závislost výstupního napětí na vstupním pro L7908 a MC7908 naprázdno a se zátěží cca 1k. Jednoznačně je zde vidět odlišnost stabilizátoru ST.

Výstupní V-A charakteristika L7908. Vstupní napětí 26 V stejnosměrných. Hraniční proud 4mA odpovídá zátěži 2k.  Pro obvod MC7908 nebylo třeba tuto charakteristiku měřit,  neboť výstupní napětí bylo téměř konstantní.

Z tabulky je jasně vidět výrazně nižší vnitřní spotřeba záporného stabilizátoru ST. Pravděpodobně zde je celý problém.

Vzhledem k tomu, že stabilizátor 7905 se používá mnohem častěji, je zde v grafu uvedeno několik dalších typů. Zajímavý je i stabilizátor TA79005S který obsahuje stejný problém. V tomto případě je však napětí tolik posunuté, že v 99 % aplikací se problém neprojeví. 
 
 

Na obrázku je závislost výstupního napětí na vstupním pro L7905, TA79005S, KA 7905 naprázdno a se zátěží cca 1k. Jednoznačně je zde opět vidět odlišnost stabilizátoru ST a mírně i TA79005S.

Pro ostatní stabilizátory se situace opakuje. Stabilizátory ST se od určitého napětí naprázdno liší. Podívali jsme se tedy blíže do datasheetu. Vnitřní schéma 79xx a 78xx se značně liší (obě schémata si můžete prohlédnout v na konci článku přiložených datasheetech). Pokud firma ST používá skutečně tuto vnitřní strukturu, je problém s největší pravděpodobností způsoben nevhodně zvolenými hodnotami odporů kolem zenerovy diody 6,2V na výstupu.
DOWNLOAD .PDF datasheetu 79xx od National Semiconductors, kde je nakresleno stejné vnitřní schéma zapojení, ale lze zde přečíst hodnoty součástek. (stabilizátor této firmy se nám bohužel nepodařilo změřit). 

Podobná chyba se díky odlišné vnitřní struktuře neobjevuje.
 

Pravděpodobný důvod problému:

Firma ST se může ohradit, že tento jev možný je, ale že napětí –4,5 až –5,5 V je definováno vo rozsahu odběru od 5 mA do 1A. To je sice pravda, ale :
 

1. Firma tvrdí, že prodává kompatibilní obvod a konkurenční obvody se chovají jinak.
2. V datasheetu LM317 téže firmy je jasně uvedena položka minimální proudový odběr. (viz. obrázek). V datasheetech pro L79xx nic takového uvedeno není (viz obrázek) 
3. Napětí na výstupu samozřejmě může kolísat, ale nemůže být 4x větší, než jmenovité.
4. Pokud by se jednalo o úmyslné zapojení, v němž je snížena vnitřní spotřeba obvodu na minimum za cenu problémů s výstupním napětím naprázdno, byla by o tom zmínka v dokumentaci, což není.

Zde si můžete stáhnout kompletní dokumentaci pro L79xx
Zde si můžete stáhnout kompletní dokumentaci pro L78xx
Zde si můžete stáhnout kompletní dokumentaci pro LM 317

Všimněte si prosím rozdílu vnitřního zapojení. Podle našeho názoru je celý problém způsoben nevhodnými hodnotami odporů mezi vstupem a výstupem. 
 

Závěr :

Jak jsem již uvedl v úvodu tohoto článku, považuji tuto chybu za tak zásadní, že je nutné o ní informovat. 
To že z našem případě se chyba vyskytuje pouze u obvodů ST neznamená, že tento problém nemohou mít stabilizátory ostatních výrobců, proto na to pamatujte ve svých konstrukcích.
Rádi však zveřejníme vyjádření výrobce, nebo vaše připomínky k této problematice.

České zastoupení ST se těsně před koncem roku vyjádřilo v tom smyslu, že při aktualizaci datasheetů bude tato vlastnost do katalogových listů doplněna.