ZHCAFM2 August 2025 LM2904B
防范 EOS 事件的一種簡單方法是在輸入端加裝一個串聯限制電阻器,如 圖 5-3 所示。這有助于限制運算放大器在同相節點上測得的電流。所選電阻值應將電流限制為 10mA,并確保電流不會過高,避免電阻器噪聲影響電路。
現當施加過應力電壓時,1kΩ 電阻器會限制器件上的電壓和電流。電流下降至 7.3mA,該值低于大部分數據表的典型 10mA 限值。二極管 3 將仍高于最大額定值的電壓導引至電源。瞬態電壓抑制器 (TVS) 二極管連接到電源,使電源電壓限制到 7V,吸收器件不會導通。
TVS 旨在實現快速導通和大功率耗,因此可選用 TVS 來應對典型 ESD/EOS 事件的大電流和電壓浪涌。下圖展示了單向 TVS 二極管曲線的 IV 曲線。
選擇 TVS 二極管時,了解二極管特性非常重要。VRWM(最大反向工作電壓)是指在漏電流顯著增大之前可施加到二極管的最大電壓。IR 是在 VRWM 條件下的典型電流。選擇 TVS 二極管時,必須確保器件的電源電壓等于 TVS 二極管的 VRWM。由此可顯著減少工作期間的漏電流。
峰值脈沖電流對應于 TVS 二極管在發生故障前可應對的最大電流。鉗位電壓是經受瞬態電流時二極管需要穩壓到的電壓電平。
擊穿電壓 VBR 是漏電流較高時的電壓。所選數值必須小于器件的絕對最大電壓。這使得 TVS 二極管能夠導通并將電源電壓鉗位到安全電平,確保電源永遠不會達到絕對最大電壓。但這并非總是可行,因為有時并無 TVS 二極管在工作電壓下具有 VRWM,且 VBR 低于絕對最大額定值。
假設選用 OPA320。此器件的最大工作電源電壓為 5.5V,絕對最大電壓額定值為 6V。如果 VRWM 設置為 5.5V,則 TVS 二極管絕不會在 6V 之前擊穿。然而即使外部保護措施并非首選,仍需采取外部保護措施。