運算放大器電壓保護--ESD實現方案-KIA MOS管

本文將介紹各種類型的ESD實現方案，討論每種方案的特點，下面介紹一些較為常見的方案。

1、連接到電源的二極管

下圖是一個放大器實例，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，但當輸入高于正電源電壓或低于負電源電壓時，二極管變為正偏。當二極管變為正偏時，電流經過放大器的輸入端流至相應的電源。

當過壓超過+Vs時，放大器本身不會限制輸入電流，需要外部增加串聯電阻來限流。當電壓低于–Vs時，400 Ω電阻會起到一定的限流作用，設計時應當納入考慮中。

放大器保護 ESD

下圖顯示了一個具有相似二極管配置的放大器，但在本例中，電流受內部2.2 kΩ串聯電阻的限制。它與上圖所示電路的區別不僅在于限流電阻R的值，還在于2.2 kΩ可保護電路不受+Vs以上電壓的影響。

放大器保護 ESD

2、限流JFET場效應管

與以上方案不同，IC設計可以使用限流JFET場效應管代替二極管箝位。下圖顯示了一個例子，當輸入電壓超過器件的額定工作范圍時，JFET場效應管被用來保護器件。JFET場效應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場效應管會限制流入輸入引腳的電流，因此ESD單元無法用作額外的過壓保護。

當需要最高40 V的電壓保護時，此器件的JFET場效應管保護可提供嚴格受控的、可靠的、完全明確的保護方案。

放大器保護 ESD