運(yùn)算放大器電壓保護(hù)--ESD實(shí)現(xiàn)方案-KIA MOS管
信息來(lái)源：本站 日期：2023-05-29
本文將介紹各種類型的ESD實(shí)現(xiàn)方案，討論每種方案的特點(diǎn)，下面介紹一些較為常見的方案。
1、連接到電源的二極管
下圖是一個(gè)放大器實(shí)例，二極管連接在輸入引腳和電源之間。在正常工作條件下，二極管反偏，但當(dāng)輸入高于正電源電壓或低于負(fù)電源電壓時(shí)，二極管變?yōu)檎．?dāng)二極管變?yōu)檎珪r(shí)，電流經(jīng)過(guò)放大器的輸入端流至相應(yīng)的電源。
當(dāng)過(guò)壓超過(guò)+Vs時(shí)，放大器本身不會(huì)限制輸入電流，需要外部增加串聯(lián)電阻來(lái)限流。當(dāng)電壓低于–Vs時(shí)，400 Ω電阻會(huì)起到一定的限流作用，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)納入考慮中。
下圖顯示了一個(gè)具有相似二極管配置的放大器，但在本例中，電流受內(nèi)部2.2 kΩ串聯(lián)電阻的限制。它與上圖所示電路的區(qū)別不僅在于限流電阻R的值，還在于2.2 kΩ可保護(hù)電路不受+Vs以上電壓的影響。
2、限流JFET場(chǎng)效應(yīng)管
與以上方案不同，IC設(shè)計(jì)可以使用限流JFET場(chǎng)效應(yīng)管代替二極管箝位。下圖顯示了一個(gè)例子，當(dāng)輸入電壓超過(guò)器件的額定工作范圍時(shí)，JFET場(chǎng)效應(yīng)管被用來(lái)保護(hù)器件。JFET場(chǎng)效應(yīng)管輸入使該器件自身就能耐受相反供電軌的最高40 V電壓。由于JFET場(chǎng)效應(yīng)管會(huì)限制流入輸入引腳的電流，因此ESD單元無(wú)法用作額外的過(guò)壓保護(hù)。
當(dāng)需要最高40 V的電壓保護(hù)時(shí)，此器件的JFET場(chǎng)效應(yīng)管保護(hù)可提供嚴(yán)格受控的、可靠的、完全明確的保護(hù)方案。
3、二極管堆疊
在允許輸入電壓超過(guò)電源電壓或地的應(yīng)用中，可以使用二極管堆疊來(lái)防止輸入受ESD事件的影響。下圖所示的放大器就是采用堆疊二極管保護(hù)方案，該配置使用二極管串來(lái)防范負(fù)瞬變。
在可用輸入范圍內(nèi)，二極管串用于限制漏電流，但當(dāng)超過(guò)負(fù)共模范圍時(shí)，它就會(huì)提供保護(hù)。記住，二極管串的等效串聯(lián)電阻是限流措施。對(duì)于給定電壓，可使用外部串聯(lián)電阻來(lái)降低輸入電流。
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