您好!
我们打算执行 EMC 测试、其中包括温度检测器件上的 ESD、该器件包含连接到 ADS124S08的 RTD。
我想知道是否有人知道将 ESD 二极管连接到 ADC 输入和 IDAC 引脚会产生以下影响:
我们之前曾研究过使用 ESD 二极管: 采用0402封装且具有低钳位电压的 ESD351单通道30kV ESD 保护二极管数据表
将这些二极管连接到暴露的引脚是否会影响我们的测量? 我们使用的是 PT1000 RTD。
感谢您的任何帮助。
此致
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您好!
我们打算执行 EMC 测试、其中包括温度检测器件上的 ESD、该器件包含连接到 ADS124S08的 RTD。
我想知道是否有人知道将 ESD 二极管连接到 ADC 输入和 IDAC 引脚会产生以下影响:
我们之前曾研究过使用 ESD 二极管: 采用0402封装且具有低钳位电压的 ESD351单通道30kV ESD 保护二极管数据表
将这些二极管连接到暴露的引脚是否会影响我们的测量? 我们使用的是 PT1000 RTD。
感谢您的任何帮助。
此致
您好、Jonathan、
在模拟输入中添加 TVS 二极管是一个好做法。 但是、有两个重要的考虑因素。 第一个是泄漏。 一些二极管具有较大的反向泄漏特性、这种特性可能是许多微安的泄漏、会直接影响激励和基准。 您显示的二极管具有较小的泄漏特性(典型值为0.1nA)、这是很好的。
第二个考虑因素是钳位电压。 钳位电压可能高于模拟输入允许的电压。 绝对输入电压为 AVDD + 0.3V。 您显示的是 AVDD 电源的3.3V 电压、这意味着钳位电压大于电源电压。 为了防止损坏 ADC、通过 ADC 内部 ESD 结构的输入电流必须限制在10mA 或更低。 基准和 RTD 输入的滤波电阻器似乎会充分限制电流。 但是、IDAC 引脚没有电流限制保护。 为了防止对用作 IDAC 的 ADC 输入造成损坏、应串联一个额外的电阻器来限制电流。
为了了解 IDAC 的保护方法、 我们提供了 ADS124S08的 EOS 应用手册。 本应用手册涵盖了持续的长期过压保护(使用更高的额定电流和物理尺寸更大的二极管)。 由于此设计超出了 ESD 等快速瞬变、因此您的设计要求不那么严格、但设计原理与通过限制流经 ADC 的电流来保护 IDAC 免受过压影响类似。
此致、
Bob B
尊敬的 Bob:
感谢您对此提供的帮助。
我很高兴、当二极管钳位到6.5V 时、滤波器电阻会限制输入引脚上的电压和电流。
您能否确认我 对 IDAC 保护的看法是否正确?
对于 IDAC 引脚、我们必须不大于 AVDD - 0.4V = 2.9V (因为我们的激励电流为500uA)
使用 PT1000 (80°C 时电阻为~1300欧姆、基准电阻为3300欧姆)时、VAIN1的最大电压将为2.3V @ 80°C (在我们的应用中我们不大可能达到此温度)
因此、我们有0.6V 的余量用于 IDAC 合规性(选择0.5V 作为安全值)
R = V/I
= 0.5/0.0005
= 500uA 下0.5V 压降所需的1000 Ω 电阻器。
在6.5V 的钳位电压下,限制为3.3V 和<10mA:
I = 6.5 - 3.3 /1000
= 3.2mA
非常感谢您的反馈。
此致
Jonathan
您好、Jonathan、
是的、这些值可以起作用、但我认为您不需要为 Rprotection 使用这么大的值。 为了符合 IDAC 标准、总压降必须小于 AVDD-0.4V、因此公式(AVDD - 0.4V)小于或等于 IDAC (Rprotection+Rrtd + Rref)。 另一部分是钳位电压-(AVDD + 0.3V)除以10mA 也必须满足。 因此、6.5V -(3.3V + 0.3V)等于2.9V、需要290欧姆的最小 Rprotection。
现在、这是所有理论电压、电流和电阻。如果由于某种原因 IDAC 电流略大、AVDD 在实际情况下稍低、则100mV 可能没有足够的余量。 因此、我建议通过将 Rprotection 降低至大约500欧姆的某个值来实现折衷。 这是计算值的1/2、几乎是最小值的两倍、因此在正常工作条件下(无瞬态)运行时可以留出更多的余量。 最后、您需要权衡这些选项并为您的系统做出决策。
此致、
Bob B