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[参考译文] ADS124S08:器件未通电时10V 对模拟输入的影响

Guru**** 2595805 points
Other Parts Discussed in Thread: ADS124S08

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/data-converters-group/data-converters/f/data-converters-forum/787661/ads124s08-effects-of-10v-on-analog-input-when-device-not-powered

器件型号:ADS124S08

如果在芯片(ADS124S08IRHBR)完全断电(AVDD、DVDD、IOVDD 等上没有电源)时、对任何模拟输入长期施加10V (最大值)、会发生什么情况?

部件是否会损坏?  AIN 上的10V 是否会反馈给其余电子产品?  最终加电时、芯片是否会处于锁存状态?  如果锁存、切换复位线路是否允许从锁存中恢复?  还有其他潜在的负面影响吗?

每个模拟输入端串联一个10k 电阻器、因此存在一些电流限制、但不确定这是否必然会防止出现任何/所有潜在问题?

  • 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。
    尊敬的 Paul:

    您基本上会问、如果超过 ADS124S08的绝对最大额定值、可能会损坏器件。 简而言之,答案是肯定的。 您的10V 输入将正向偏置 ESD 结构(通常被视为二极管)回到电源。

    绝对最大额定值同时具有电流和电压额定值。 如果电流限制在10mA 或更低、超过电压不会损坏器件。 由于 ADS124S08无法直接接受10V 输入、我将假设您的输入端有一个分压器。 用于低通抗混叠滤波器的分压器和任何串联输入电阻器应设计为限制进入 ADS124S08引脚的电流。

    在您的情况下、10k Ω 电阻器应将10V 的电压充分限制在安全水平。 但是、正如我说过的、即使在通电时、也无法直接将10V 驱动到 ADS124S08。 最好在电源达到标称工作电压后将 RESET 引脚保持一段时间、或者在加电后切换 RESET 引脚。

    此致、
    Bob B
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    尊敬的 Bob:

    非常感谢您提供的超快且详细的响应。

    在我们的应用中、ADC 输入被设计成可被配置成接受3种不同类型的输入-在配置之后、每种类型最终在 ADC 输入端呈现0-5V 电压。  相关输入类型为0-10Vdc。  当在给定输入上预期0-10V 类型时、您的假设是正确的、分压器通过由微控制器的 GPIO 控制的光耦合器(FET 类型)"打开"。  但是、当器件断电时、光耦合器关闭/打开、分压器未激活。  我们的客户现在通知我们、在许多情况下、生成0-10V 输入的外部器件将被连接、并且在器件未通电时主动生成0-10V。   这是我们问题的症结所在。

    通电后、我们打开分压器。  未上电时、任何给定的模拟输入端都可能存在10V 电压、仅使用10k 串联电阻器来限制电流。

    因此、如果我正确理解您的响应、仅10k 串联电阻就足以将输入电流限制在安全水平、但如果分压器未激活、则输入端的10V 电压可能(肯定是这样吗?) 损坏部件。  如果是这样、我们可以用"常闭"部件替换光耦合器、以确保在设备未通电时分压器处于活动状态。  事后看来、这似乎是最佳的设计方法。

    假设即使是电阻分压(R1和 R2 = 10k)的5V 输入电压、电流受限、ESD 结构仍会向前偏置回电源?  假设偏置太弱、以至于在引导器件时不会以会导致问题的方式对电路板上的其他元件进行反馈、这是否安全?

    再次感谢、

    Paul

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    尊敬的 Paul:

    很难说、当对输入施加电压并关闭电源时、对器件或系统的长期影响是什么。  ADS124S08数据表第7页的第7.1节显示了器件的绝对最大额定值。  当 AVDD 为0V 时、5V 或10V 的模拟输入电压将超过 AVDD +0.3V 的最大输入电压。

    该表下有一条说明:

    应力超出绝对最大额定值下列出的值可能会对器件造成永久损坏。 这些仅为应力额定值、并不表示器件在这些条件下或在超出建议运行条件下的任何其他条件下能够正常运行。 长时间处于绝对最大额定值条件下可能会影响器件的可靠性。

    我可以肯定地说、如果施加10V 电压、施加到输入端的5伏电流将不会超过电流的1/2。  我没有您的原理图、因此很难说出过压情况下会提供什么电源。  在10V 的情况下、您可以为系统供电、当然也可以为 ADS124S08的模拟部分供电。  在模拟电源侧为电容器充电后、电阻器上的串联电压降可能为5V、ESD 二极管上的串联电压降可能为0.3V、模拟电源侧电容器充电后的电压降可能为4.7V。  如果电流继续为电容器充电超过5.5V、您很可能会因超过模拟电源电压最大值而损坏器件。   

    对于5V 输入、您会遇到类似的问题、但电势电流只有一半、无法将电源置于其工作范围之外。  因此、由于多种原因、5V 将优于10V、如果分压器也是电流路径的一部分、则流入器件的最大电流将进一步降低。  因此、我强烈建议您更改电路板/BOM。

    此致、

    Bob B

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    所有这些回答我的问题都是完美的。  非常感谢 Bob!!!

    Paul W.