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关于Gurad ring(保护环)的原理?

Other Parts Discussed in Thread: LMC6001

这段时间看了一些超低输入偏置电流的运放的数据手册,如OPA129,LMC6001等,里面都提到了一种降低PCB泄露电流对放大器偏置电流影响的布局布线方法。但是都没有详细的讲为什么这样做可以降低泄露电流对敏感节点的影响。

手册中还会提到在PCB的顶层和底层都需要放置Gurad ring,对于直插器件很好理解,那么对于贴片的器件也要双面都放置Gurad ring么? 那么如果是4层板(从顶层到底层依次为:信号层-地-电源层-信号层),是不是还要把中间层的对应区域也扣除覆铜呢?

希望TI员工能给一个浅显易懂的讲解~

  • 在对类似微电流进行放大时,需要对输入端加上屏蔽环(guard ring)目的使得同相端和反相端等电位,防止同相端通过电路板流向反相端产生的漏电流,加屏蔽环的方法就是通过pcb layout,比如OPA129,将输入引脚2,3屏蔽起来接到8脚,可通过打VIA和外围器件连接,或者直接将反馈电阻也包围在屏蔽环之内,但尽量环的走线要短。

  • 从理论上来说,理想的运算放大器的同相端和反相端的电势本身就是相等的,即使是非理想的运算放大器,他们之间的电势也几乎相等。而保护环的目的是为了防止电路板上其他部分的漏电流流向放大器输入端,降低放大器性能。

    如图中同相放大器,保护环会连接到反相端,以保持保护环的电势与同相端几乎相等。

    所以您的解释不太认同。希望能给出更合理的解释。

  • 对于同相放大电路来说,如果芯片放在top层,bottom层为GND敷铜,bottom没有其他元件,将top层的保护环连接到bot层,这样bot是否就没有必要设置专门的保护环了
  • 您好,是这个意思,加保护环的目的就是为了保持原有的同相和反相的等电势。
    防止其他漏电流流入运放的输入端,通过运放的同相端流向反相端,造成电位不相等。
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