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[参考译文] TS5A3159:TS5A3159MDBVREP 数字输入瞬态耐受能力

Guru**** 2382480 points
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/switches-multiplexers-group/switches-multiplexers/f/switches-multiplexers-forum/975373/ts5a3159-ts5a3159mdbvrep-digital-input-transient-withstand-capability

器件型号:TS5A3159

您好!

我们将器件 TS5A3159MDBVREP 用于我们的应用之一。

对于器件的数字控制输入引脚6、存在符合以下规格的瞬态。

在3KHz 速率下从0切换至5V 时、

峰值过冲:7.26V。

峰值持续时间:20ns

当从5V 切换到0时、  

峰值过冲:-2V。

峰值持续时间:20ns

请参阅附加的图像。

请告诉我们此输入信号瞬态对 开关可靠性性能的影响。

我无法从实际测试设置中移除此瞬态、在长期运行期间确实会对 IC 造成此瞬态损坏、或者我们可以忽略此瞬态。

该钳位二极管是否会抑制该瞬态?

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    您好、Sai、

    它可能会导致问题/损坏。 过冲和下冲均超出规格、并且能够造成损坏。  

    但是、主要问题是在这些事件期间将通过 ESD 钳位二极管传导的电流。 有2种可能的情况:

    1:瞬态期间流入/流出引脚6的电流 峰值< 50mA。 在这种情况下、应用不应出现问题、因为钳位二极管可以处理尖峰。

    2.瞬态期间流入/流出引脚6的电流超过50mA。 在这种情况下、需要添加一个限流电阻器、以确保 ESD 二极管不会损坏并损坏 IC。 在这些瞬态事件期间、电阻器的大小只需使引脚6的电流流入/流出保持在50mA 以下。

    如果您有任何其他问题、请告诉我!

    最棒的

    Parker Dodson

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    您好、Parker、

    感谢您的回复。

    是的、我将1k 欧姆的串联电阻连接到引脚6、我希望该瞬态不会对 IC 的长期可靠性产生任何影响、我是否正确?

    此致

     Sai Kiran S.

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    您好、Sai、

    抱歉-我犯了一个小错误。

    在控制引脚(引脚6)上只有一个接地钳位二极管。 这意味着、如果发生过压事件、该引脚将不会钳位到 VCC。

    话虽如此-解决方案是使用钳位二极管、将线路钳制到理想的 VCC -但该引脚上的电压最高可达6.5V、而不会造成损坏。 据说1k 欧姆电阻器可用于下冲-但对于过冲、还应添加钳位二极管。 我添加了一个图、如下所示:

    这将有助于防止因您在开关时看到的瞬变而损坏 IC。

    如果您有任何其他问题、请告诉我!

    最棒的

    Parker S. Dodson

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    您好、Parker、

    您能否与我分享一下 IC 输入引脚上提供的钳位二极管方案图、以便我更好地理解。

    此致、

    Sai Kiran S

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    您好、Sai、

    器件内的钳位二极管存在 ESD 冲击、因此它们的钳位能力不是很强-即它们可以处理的少量电流。

    话虽如此、ESD 结构很简单、可使用绝对最大值表推导出-以下是该器件中的两种结构:

    这意味着控制引脚不能过压、因为没有任何东西可以将其钳制到 VDD。 您可以从 ABS 最大值表中了解这一点-我在下面提供了该表:

    首先、您可以查看突出显示的部分-数字端口钳位二极管只能拉电流-它无法灌入、这意味着 ESD 钳位位于引脚和接地之间。 而模拟端口钳位二极管可以拉或灌入电流、这意味着有二极管接地和 VDD。

    您还可以查看额定电压。  

    对于 I/O、最小值比接地电压低-0.5V (这是钳位二极管由于过大电流而被烧断的点)、数字输入电压最小值也是如此、低于接地电压-0.5V -因为它们都有钳位二极管接地。 但是、当您查看最大电压时、模拟输入为(V+)+ 0.5V、数字输入为6.5V。 这意味着数字引脚上没有钳位到 VDD、因为它不是值+二极管压降、而是一个奇异值。 这就是为什么可以使用控制引脚上的齐纳钳位将数字电压保持在 VDD 电平(+一些裕量)内的原因。

    如果您对此不清楚或有任何疑问、请告诉我!

    最棒的

    Parker Dodson

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    您好、Parker、

    正如您所说、控制引脚 IC 上存在的钳位二极管接地、在20ns 的持续时间内也不响应瞬态。

    我可能必须看到任何会对该瞬态电压做出响应的双向 TVS 或 ESD、否则、我将尝试仅在源端进行控制。

    此致、

    Sai Kiran S