運算放大器電壓保護--ESD實現(xiàn)方案-KIA MOS管

本文將介紹各種類型的ESD實現(xiàn)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(dāng)輸入高于正電源電壓或低于負(fù)電源電壓時，二極管變?yōu)檎．?dāng)二極管變?yōu)檎珪r，電流經(jīng)過放大器的輸入端流至相應(yīng)的電源。

當(dāng)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(lián)電阻來限流。當(dāng)電壓低于–Vs時，400 Ω電阻會起到一定的限流作用，設(shè)計時應(yīng)當(dāng)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(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(yīng)管

與以上方案不同，IC設(shè)計可以使用限流JFET場效應(yīng)管代替二極管箝位。下圖顯示了一個例子，當(dāng)輸入電壓超過器件的額定工作范圍時，JFET場效應(yīng)管被用來保護器件。JFET場效應(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場效應(yīng)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(dāng)需要最高40 V的電壓保護時，此器件的JFET場效應(yīng)管保護可提供嚴(yán)格受控的、可靠的、完全明確的保護方案。

放大器保護 ESD