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[参考译文] ADS124S08:输入和 IDAC 引脚上的 ADS124S08 ESD 二极管

Guru**** 1624165 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/1172757/ads124s08-ads124s08-esd-diodes-on-inputs-and-idac-pins

器件型号:ADS124S08

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、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

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    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

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    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

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    尊敬的 Bob:

    感谢您的建议。 我已经将电阻器降低到470欧姆。 这将为我提供更多的余量。

    您是否曾在 ADC 的模拟或数字电源上放置过保护二极管?

    谢谢

    Jonathan

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    您好、Jonathan、

    是的、 我已经看到过这一点、因为某些电源可能会有问题、无法通过电源驱动电流。  我已经看到用于此类过压保护的 TVS 和齐纳二极管。

    此致、

    Bob B