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[参考译文] TLV9062:应用或电路板测试中损坏的器件

Guru**** 2475785 points
Other Parts Discussed in Thread: TLV9062

请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/1553823/tlv9062-parts-damaged-in-application-or-board-test

器件型号:TLV9062
主题中讨论的其他部件: Strike

工具/软件:

我正在调查两块通过了电路板测试但后来在应用中出现故障的电路板。

两个电路板上的 TLV9062 均损坏。 它会使电路板的正电源轨短路。 此外、在移除后、连接至 GND 的运算放大器之一的所有引脚之间只有几欧姆的电阻。

该芯片用于光电二极管的 TIA 配置。

在电路板测试期间、通过串联电阻向负输入端施加负电压、以模拟光电二极管。 使用的最大电流为 2.2mA。 根据数据表的解释、只要电压限制为低于 10mA、就允许电压超出电源轨。 我理解正确吗? 当电路未通电时(两个电源轨都为 0V)、情况也是如此吗?

在两个电路板以相同方式发生故障的应用中、输入连接到光电二极管 VTP4085H、短路电流低于 1mA。

您能看到解释这些故障的设计缺陷吗? 光电二极管/测试设备可能在电路板未通电时处于活动状态。 另外、连接光电二极管的电缆在二极管本身未连接时也存在。

我附上了应用和电路板测试的原理图。

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    您好 Torbjörn

    10mA 是对电源 ESD 二极管的限制。 因此、即使电源关闭、电流也需要限制在 10mA。

    测试装置和应用是否共享接地? 测试装置接地是否悬空?

    TRS (“耳机“)插孔的问题是它们不是先接地。 这就是为什么他们总是“嗡嗡“当你把他们在音频应用程序中直播.

    我可能会怀疑存在时序问题、即浮动测试装置接地连接到负极输入端而没有任何串联电阻-*在连接之前*接地。

    要测试此理论、首先在测试装置接地和应用接地之间放置一根跳线、*then*连接电缆。

    这可确保在进行连接之前、接地电平没有差异。

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    您好、Paul、

    是的、我知道 TRS 连接器的缺点。 测试程序规定、测试设备和 DUT 应由同一电源供电、因此应具有相同的接地端。 测试工程师告诉我说这是怎么做的、但由于交货周期问题、可能使用了质量较低的耗材。

    您认为是否有可能/可能在电路板测试期间检测到由上电瞬变或 ESD 等引起的损坏、然后按照几天/几次下电上电所述的方式进行自我展示?

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    您好 Torbjörn

    我在原理图中看不到任何会导致故障的东西。 可能的电路电流远低于任何会导致损坏的电流。

    我看到的缺点是直接暴露的负输入端子。 您的二极管具有负瞬态保护、但没有正保护(依靠运算放大器 ESD 单元)。 每当信号变为非板载时、都应具有外部保护。

    相同的通道是否出现故障? 电源瞬变往往会消除随机或两个通道和/或对电源短路。

    您可以在输入端添加一个小串联电阻(~100 Ω)、以限制在插入/移除插头时的任何瞬态电流。 由于这是电流、电阻器不应导致过多误差。 您还可以直接在输入连接器之间添加一个小于 10pF 的*小*电容器、以将任何 ESD 瞬态边沿分流至 GND。 电容过大、并且运行会导致 TIA 的稳定性问题。 如果它不会导致太多的泄漏、您还应该有另一个二极管连接到 V+*或*两个从 GND 串联到钳位正极的二极管(由于共模围绕接地,二极管泄漏应尽可能小。 2 个串联的 DIDO 为 TIA 提供了 1.2V 的工作余量,同时还减少了泄漏)。

    是否确定 TRS 电缆已屏蔽? 我已经看到许多这些“音频“电缆没有屏蔽 — 只有 3 根裸线。 屏蔽将(有望)吸收任何 ESD 冲击。 如我所见、如果只是三根导线且没有屏蔽、则输入引脚上发生 ESD 冲击的可能性为 33%。

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    感谢您的意见 Paul、

    是、两个故障芯片都显示类似的电阻、如下所示。 我还添加了一个全新器件以供参考。 如果可以总结一下、我们很感兴趣。

    负输入的输入保护是适用于 3.3V 电路的 TVS、因此它也应该对正电压提供一定的保护。 但芯片的 ESD 二极管可能会做太多的工作? 我可以看到、连接到 GND 的双二极管将提供更高程度的保护。

    那么正输入呢? 一个连接到 GND 的电阻器为 0 Ω、但另一个则为 150k、该电阻器可能过高、无法提供保护。

    我们使用的 TRS 电缆在规格和实际中都是屏蔽的。

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    您好 Torbjörn

    确认您使用的是在 Semi UESD3.3DT5G TVS 器件上?

    根据 ON Semi 数据表、Vf 为 1.1V @10mA、这意味着在 TVS 启动之前、输入可上拉至–1.1V 或更高电压低于 GND。 这意味着 TLV 的 ESD 二极管直接承受任何负电流的冲击((10mA 处的内部 ESD 二极管应在–800mV 范围内)。

    通道 A 上的“闪存“通道有什么特别之处吗? 它始终是第一次测试或校准? 反馈电阻几乎没有作用、因为电缆输入直接连接到输入引脚(n 个串联电阻以吸收电流)。 我仍然会在插孔和输入端之间插入一个小串联电阻。 可能是 200 欧姆左右...

    我想、在连接到传感器/测试装置时、电缆的外露尖端暴露在 ESD 下。 尝试最后将电缆插入“应用程序“、以便尖端是最后进行接触的位置。

    TLV9062 在每个电源上都具有传统的 ESD 二极管、以及电源上的边沿触发钳位。

    对电源短路通常会使 ESD 二极管熔化。 由于两个 CHA 输入和电源都短接在一起、这闻起来像一个熔断的 ESD 输入二极管。 请记住、这些二极管不是分立式二极管、而是全部位于一个共同的基板上、因此当一次熔断时、它会引出相邻的电源环布线或使相邻的电源环布线短路。 因此、很难确定哪一个输入是罪魁祸首的事后分析。

    这可能是布局问题。 尽管 ESD 布局技术不在本论坛的讨论范围内、但仍有一些基础知识。 所有 ESD 保护都应*在*连接器处*、并且绝不能共享任何信号或电源接地布线。 这样可以防止在 ESD 瞬态电流(安培!)时接地“反弹“ 沿布线流动。 “保护“ESD 接地应是星形接地、连接到与机箱相连的主电源接地点。

    IOW、TVS 应为*接地*连接器、其中接地引脚直接连接到外壳接地、接地点和阴极直接连接到中心尖端的单独 GND 布线。 这样、ESD 能量就不会与电路共享接地布线。 如果可以、请尝试直接在插孔的焊接连接上安装另一个 TVS 并单独接地(将外壳接地与信号 GND 分开)。

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    您好、Paul、

    使用的器件是 ESD7C3.3DT5G、但它似乎具有您提到的 1.1V @10mA 属性。  

    实际上最后会测试“闪存“通道。 一个区别在于布局、其中此通道在 TVS 和连接器引脚之间具有较长的布线 (12mm)(由于在连接器之间共享双 TVS)。 这可能会导致更多的 ESD 能量转移到芯片中。

    无论如何、如果我们可以得出结论、这可能是 ESD 损坏、我们知道应该努力。  

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    您好 Torbjörn

    会导致 ESD 损坏。 电源瞬态通常会使电源短路或随机损害一个或两个通道。

    我仍然会在 TVS 之后和 IN 引脚之前(或* AT *-IN 引脚,也有助于隔离布线电容)与输入路径串联一些电阻。