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输入引脚的过电应力(EOS)维护

芯片设计者在将一个运放的敏感引脚引出芯片的时候,通常会想到用户是否会认真处理这个引脚?或只是粗心的把这个引脚直接和交流电连接起来?我们都希望设计出好产品,可以应对用户的极端使用。那么,如何在设计中防止

芯片规划者在将一个运放的灵敏引脚引出芯片的时分,一般会想到用户是否会仔细处理这个引脚?或仅仅大意的把这个引脚直接和交流电连接起来?咱们都期望规划出好产品,能够应对用户的极点运用。那么,如安在规划中避免过电应力形成的产品失效呢?

OPA320 是大多数典型运放的一种,其最大额外参数表如图1所示,它描绘了芯片最大答应供电电压、引脚最大答应输入电压和电流。依据参数表的附加阐明,假如约束引脚输入电流,那么就不需求约束输入电压。内部钳位二极管答应±10mA的输入电流。可是在输入电压超出正常值许多的状况下,约束输入电流需求较大的输入阻抗,这会添加噪声,下降带宽,一起还或许发生其它过错。

图1.jpg

钳位二极管在输入电压超越电源轨大约0.6V时开端导通。一般,许多设备能够接受较大电流,可是当电压急剧添加时,设备失效的概率就会添加。

经过添加外部二极管能够大大进步设备耐受大电流的才能,一起也能够进步设备的防护等级。市场上常见的传输信号二极管,比方无处不在的1N4148,具有十分低的导通压降(实验室测验显现,其至少比运放内部二极管低100mV)。在与运放内部二极管并联后,当遇到输入过流时,大多数电流将流向外部的二极管。

肖特基二极管具有更低的导通电压,这种特功能够进步维护功能。但缺陷也很明显,它的漏电流太大了。室温下,它的反向漏电流一般是微安级或许更大,一起,跟着温度的升高而添加。

别的,你还需求一个满意强壮的电源。钳位二极管,无论是运放内部或许外部的,都需求一个相对安稳的电源来开释能量。假如毛病脉冲很大,灌入电源轨过多的电流,进步(或拉低负电源)电源电压,那么脉冲会使电源端接受过大的电压应力,如图2所示。典型的线性电源不能吸收电流,因而不要盼望运用它做为电源有多安稳。大的旁路%&&&&&%能够用来吸收大的毛病脉冲电流。关于接连的毛病电流,能够在输入引脚和电源上加用齐纳二极管来处理。齐纳二极管的反向击穿电压要刚好高于体系最大供电电压,这样仅仅在毛病时,齐纳二极管才会被导通。关于正负供电体系,需求在两个电源轨别离规划相同的维护电路。

图2.jpg

虽然采取了这些办法,引脚输入电压仍或许超越最大额外参数表中的值,但问题关键在于:最大额外参数表中的值一般过于保存;在这个电压或许电流下芯片损坏几乎是不或许的。一般来说,大幅超越这些参数,器材也不太或许损坏(但不确保)。钳位到比最大额外参数表中的值高几伏的电压,一起取得较低的失功率是很简单的。在许多状况下,规划的方针是在本钱和功能折中的状况下下降失功率。

没有哪一种计划能够应对一切的状况,也没有一种维护电路能够一起满意一切需求。在不同使用中,维护电路计划不同很大。不同运放的灵敏度不同,所需维护等级也存在很大差异。这或许会需求你有必定创造力,最好自己做自己的专家。虽然在极点的环境中做一些测验会丢失一些运放,但这是必要的。

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