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介绍集成电路中存在的寄存参数的影响和用常规方法保护精密模拟器件时可能产生的问题以及如何利用TL7726六路箝位电路克服这些问题

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  • 日期: 2013-09-18
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标签: 介绍集成电路电路存在寄存

           这篇应用笔记叙述集成电路(IC)中存在的寄存参数的影响以及用常规方法保护精密模拟器件时可能产生的问题。特别说明如何利用TL7726六路箝位电路克服这些问题。所有半导体IC,不管功能与制造厂家如何,都易受超过极限参数的电压和电流的损害。虽然半导体制造厂常使器件具有保护特性,例如静电放电(ESD)保护,电压箝制以及电流限制等,但是如果工作在制造厂规定的极限参数之外,器件仍可能失效。主要的失效机构由半导体材料的过压状态而引起。CMOS器件由于其固有的寄生结构,特别易受此因素的影响,即使在低电压电平下也如此。最好理解的寄生效应是锁上(latch-up),它由过压状态而产生的寄生可控硅作用而引起。如果足够的电流注入器件的输入或输出引脚,那么可控硅被触发,在电源电平之间产生短路(锁上)。这通常造成器件突然失效。通过小心地设计半导体器件并在制造厂规定的极限电压额定值的范围内使用器件可大大减小过压状态的影响。对于精密的模拟电路,这种外加电压电平应严加控制,电压应当不超过正电源电压0.3V以上并不低于地电平0.3V。因为预计外加电压是否落在此极限范围之内是困难的,所以常采用硅二极管形式的外部箝位电路。齐纳(Zener)二极管似乎是实现这种功能的显而易见的选择。不幸的是,由于电压容限小且不对称的箝位,保持电路不仅不能满足箝位要求,而且容易降低器件的性能。例如,模数转换器的动态范围可能减少。与此相类似, 常用的肖特基 (schottky) 二极管也不能充分满足要求。 肖特基二极管的正向电压是400mV。它可对大多数失效状况为器件提供保护,它也容许电压电平超出制造厂规定的加在器件上的极限参数。实际上,此时器件工作在推荐工作条件之外,其连续功能可能受到损害。

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