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[参考译文] LMH6321:EF 引脚异常行为

Guru**** 2502205 points
Other Parts Discussed in Thread: LMH6321, OPA192

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/1436678/lmh6321-ef-pin-unexpected-behavior

器件型号:LMH6321
主题中讨论的其他器件: OPA192

工具与软件:

您好!

我在以下设计中使用 LMH6321:



我从左侧输入一个0 - 2.5V 信号、在输出端输入一个-0.2 - 10.2V 信号。 使用53.6kΩ 电阻器、我将设置近似的120mA 电流限值。 幸运的是、电路的这些器件似乎能够正常工作。

遗憾的是、不起作用的是 EF 引脚、正如您在原理图中看到的、我已在10kΩ 电阻器中插入了可将 EF 上拉至+5V 的电压。 在正常运行期间、我在此引脚上获得预期的+5V 输出。 但是、在过热情况下(由短路或热风枪引入)、EF 引脚开始振荡:

请注意、EF 引脚1是蓝色迹线、输出引脚6是红色迹线。 IC 大约为120mA 提供电流、通过10Ω 电阻器短接至输出端。 如果我继续用热风枪加热 IC、振荡周期和频率将发生变化:



通过测量10 Ω 输出电阻器 R55两端的电压、我们可以测量输出电流。 蓝色迹线是 EF 引脚、红色迹线是每分段50mA 刻度下的输出电流。


如果在没有负载的情况下加热 IC、EF 引脚上会发生类似的行为。 如果 IC 足够热(在正常条件下没有发生、必须长时间使用热风枪)、则 EF 引脚最终会变为~0V、但一旦散热、它几乎立即恢复到+5V。 以下是我尝试过的几件事:

  • 更换 IC 以确保未损坏。 行为无变化。
  • 向 EF 引脚添加一个电容器(1nF 或100nF)。 这可以停止振荡、但显然可以掩盖该问题、EF 引脚上具有一个随 IC 承受的热量而变化的模拟电压。
  • 添加了更大的10 μ F 陶瓷去耦电容器和粗24AWG 实心芯线、将所有接地端连接在一起以及电源接地端。 行为无变化。
  • 使用+3.3V 而非+5V 来上拉 EF 引脚。 行为无变化。
  • 删除了 OPA192输出和 LMH6321之间的1nF 电容器、并将电阻器替换为5.1kΩ 而不是10kΩ。 行为无变化。
  • 尝试了该 IC 的其他型号。 我注意到、我们有一些较旧的 LMH6321没有引脚1凹陷、并且顶部的蚀刻略有不同、因此我尝试使用其中的一种方法来查看是否存在影响 EF 引脚行为的变化。 行为无变化。

我阅读了数据表、发现 EF 引脚具有10°C 迟滞、因此我很惊讶看到这种振荡、并且当热量去除时它会迅速反向。 以下是布局值得关注的方面的快照。 请记住、EF 引脚上拉和串联10kΩ/ 1nF 电阻器电容器组合已由我进行了调制。

红色为顶层、过孔全部将外露焊盘连接到-15V 平面。 我们设计了另一款使用 LMH6321的器件、我尝试在此设计中使用 EF 引脚(具有不同的布局)、但该引脚仍然表现出这种振荡行为、但频率较低。

我想使用 EF 引脚来告诉主 MCU 发生了故障、但由于这个现象、看起来不起作用。 这是怎么回事? EF 引脚的预期行为是什么?

谢谢!

  • 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。

    您好!

    感谢您提供您所遇到问题的所有详细信息。 我认为这个问题是器件进入和退出热关断所致。 我们已经在其他器件中看到这种情况、器件进入与您看到的环路类似的环路。 根据运行条件、开通的器件可增加其结温 、使其进入热关断状态。 当器件在正常条件下运行时、还是仅当您使用热风枪并强制其进入热关断状态时、才会发生这种情况?

    此致、

    Ignacio

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    尊敬的 Ignacio:

    感谢您的帮助! 我怀疑 LMH6321可能会进入和退出热关断模式、但不确定何时意识到频率大约为600kHz。 在如此高的频率下是否可能发生热振荡?

    "当器件在正常条件下运行时、还是仅当您使用热风枪并强制其进入热关断状态时、才会发生这种情况?"  很好的问题、它在以下两种情况下发生:

    1. 其中四(4)个电路距离很近、当所有四个电路同时短路并限制电流时、会出现这种情况。 我们相信我们的电路需要能够承受短路输出或保护自己免受短路的影响。
    2. 我们使用热风枪(无论有无器件拉电流)。

    在我的上文中、我还提到了我们设计的另一款也采用 LMH6321的器件。 这种特定布局的散热效果不佳、而且会在100mA IOUT 操作期间发生。 总之、如果器件由于提供大电流或从外部加热而变得过热、我们将观察到振荡的 EF 引脚现象。

    希望这对您有所帮助!

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    您好!

    导通/关断频率将根据多种因素而变化、但 您看到的频率并非是毫无疑问的。 这个环路是由于热关断引起的、因此我们建议客户避免器件出现这些不利条件。 如果只有一个器件出现此短路情况、它是也出现此振荡、还是仅在全部四个电路都短路时出现?

    此致、

    Ignacio

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    尊敬的 Ignacio:

    当只有一个器件短路时、不会发生这种情况、因为它的温度不够高。 当四条短路时、整个区域升温、并且 LMH6321最终(大约一分钟后)进入这种状况。

    另外、我注意到数据表显示了10°C 迟滞。



    我在 1μS 进行推测、但很难想象芯片温度在不到5 μ s 的时间内变化10°C。 我在这里遗漏了什么吗?


    谢谢!

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    您好!

    我们知道它来自于热关断、并且会因布局等因素而变化。 我们已看到、由于器件的 IQ、10°C 的器件暂时升温、因此导通时温度升高10°C 的可能性不大。  

    此致、

    Ignacio

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    尊敬的 Ignacio:

    为了清楚起见、这里列出了所发生的一些情况;

    1.由于功耗过大、芯片达到170°C、器件关闭。

    2.在输出电流接近0的情况下,芯片 大约在200-300纳秒内快速冷却10°C。

    3.器件温度现在低于160°C 时,器件重新开启,电流再次流动。

    4.电流流动时、芯片迅速升温、循环重复。

    这听起来不错吗?



    IC 芯片上的这些高频热通量上是否存在干扰? 我在网上找不到关于他们的很多信息。

    在300ns 的时间段内、EF 引脚降低约1V。 由于这是5V 的逻辑电平、因此4V 高于大多数典型逻辑门的阈值。  对于如何使用此功能来保护 IC、您有什么建议吗? 我当时想用一个比较器和一个锁存器来禁用驱动 LMH6321的控制信号?

    谢谢!

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    您好!

    在我们看到其他设备处于类似情况下的情况下、该设备无疑是可能的。 至于任何配套资料,我们没有任何我能找到的,因为许多变量都会起作用。 因此、我们重点介绍良好的布局实践、并避免器件陷入会发生热关断的情况。 我可以向团队提问最后一个问题、我们同意某种比较器电路可能最适合用于监控该引脚。

    此致、

    Ignacio