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[参考译文] SN74AVC4T774:输入过压放大器;ESD 钳位二极管电流

Guru**** 2381220 points
Other Parts Discussed in Thread: SN74AVC4T774, TLVH431, SN74AXC4T774
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/logic-group/logic/f/logic-forum/880265/sn74avc4t774-input-overvoltage-esd-clamp-diode-current

器件型号:SN74AVC4T774
主题中讨论的其他器件: StrikeTLVH431SN74AXC4T774

我使用 SN74AVC4T774将多个 GPIO 从处理器缓冲到端子块连接器再到外部世界。  B 端口连接到处理器、A 端口连接到端子块。  VCCA 和 VCCB 均为3.3V、但由不同的稳压器供电。  VCCA 始终开启、但 VCCB 可以关闭、具体取决于系统的电源状态。

由于可能会将电压误用到端子块、我希望 GPIO 能够耐受+/-20V 电压。  在 SN74AVC4T774 IO 引脚和端子块之间放置一个1kΩ Ω 是否足够?  从数据表中的绝对最大额定值表中、这似乎可以在-20V 情况下接受、因为这会导致通过低侧钳位二极管的电流约为-19mA、该电流在允许的-50mA 范围内。  但正如链接论坛主题中所示、高侧似乎没有钳位二极管或背对背二极管。  我是否需要在 VCCA 上添加一个外部二极管并在 VCCA 与接地之间添加一个齐纳二极管以防止20V 电压?  我还 1kΩ IO 引脚上的齐纳二极管接地、但齐纳二极管的几百皮法拉电容与 Δ I 电阻器组合在一起会降低信号压摆率、这违反了5ns/V 输入上升/下降速率要求。

感谢任何帮助。

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    尊敬的 Eric:

    我不建议在器件的输入端使用该高电压。 尽管有二极管可防止高电压和低电流、但这些二极管需要一些时间才能导通。 同时、可能会发生电流冲击、这会在电压过高时对器件造成完全损坏。

    正确、器件的输入结构上没有正钳位二极管。

    谢谢!

    卡兰

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    您好、Karan、

    感谢您的反馈。  恐怕我不理解您对二极管导通时间的评论。  数据表指出、该器件的额定 HBM 为±8000V、 CDM ESD 瞬态为±1500V。  当然、如果保护二极管的导通时间足以处理这些瞬变、 那么与±20V 应用相关的任何瞬变就足够了?

    如果您有替代器件的建议、请告诉我。  同时、如果可能、我希望保留 SN74AVC4T774、因为它已经包含在我的设计中。  在 VCCA 中添加一个外部低电容转向二极管是否足以防止+20V 情况?  VCCA 通常由 LDO 稳压器提供3.3V 电压、但会通过 TLVH431 (或类似)并联稳压器钳位至~3.6V、以从转向二极管中转储多余的电流。

    Eric P.

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    您好!

    我建议您切换 SN74AXC4T774。 这是一款具有更好设计的较新器件、有助于消除加电干扰。 它也是一种直接替换。

    至于施加20V 电压、正如我之前提到的、我不建议您在输入端使用如此大的电压。 如果要施加如此大的电压、则需要使用外部二极管。 我已经看到客户使用带有串联电阻的齐纳二极管将输入电压保持在他们所需的电平。

    谢谢!

    卡兰

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    SN74AXC4T774的绝对最大 VCCA/输入电压为4.2V、而 AVC 版本的绝对最大 VCCA/输入电压为4.6V。  似乎较新版本 的稳健性较低、我不想将其用于此应用。

    为了澄清这一点、我想保护输入免受 ±20V 意外应用的影响。  正常用例是3.3V 逻辑信令。 在数据线上使用齐纳二极管的问题是1)过大的容性负载(数百皮法拉)和2)对于我要使用的封装尺寸、动态电阻非常高。  我将继续使用转向二极管方法。  如果您有任何其他建议、请告诉我。

    Eric P.

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    尊敬的 Eric:

    我不再有任何建议。 您的解决方案应该适合您。 由于用例超出数据表的工作条件、我无法保证其正常工作。

    谢谢!

    卡兰