ZHCAFM2 August 2025 LM2904B
防范 EOS 事件的一种简单方法是在输入端加装一个串联限制电阻器,如 图 5-3 所示。这有助于限制运算放大器在同相节点上测得的电流。所选电阻值应将电流限制为 10mA,并确保电流不会过高,避免电阻器噪声影响电路。
现当施加过应力电压时,1kΩ 电阻器会限制器件上的电压和电流。电流下降至 7.3mA,该值低于大部分数据表的典型 10mA 限值。二极管 3 将仍高于最大额定值的电压导引至电源。瞬态电压抑制器 (TVS) 二极管连接到电源,使电源电压限制到 7V,吸收器件不会导通。
TVS 旨在实现快速导通和大功率耗,因此可选用 TVS 来应对典型 ESD/EOS 事件的大电流和电压浪涌。下图展示了单向 TVS 二极管曲线的 IV 曲线。
选择 TVS 二极管时,了解二极管特性非常重要。VRWM(最大反向工作电压)是指在漏电流显著增大之前可施加到二极管的最大电压。IR 是在 VRWM 条件下的典型电流。选择 TVS 二极管时,必须确保器件的电源电压等于 TVS 二极管的 VRWM。由此可显著减少工作期间的漏电流。
峰值脉冲电流对应于 TVS 二极管在发生故障前可应对的最大电流。钳位电压是经受瞬态电流时二极管需要稳压到的电压电平。
击穿电压 VBR 是漏电流较高时的电压。所选数值必须小于器件的绝对最大电压。这使得 TVS 二极管能够导通并将电源电压钳位到安全电平,确保电源永远不会达到绝对最大电压。但这并非总是可行,因为有时并无 TVS 二极管在工作电压下具有 VRWM,且 VBR 低于绝对最大额定值。
假设选用 OPA320。此器件的最大工作电源电压为 5.5V,绝对最大电压额定值为 6V。如果 VRWM 设置为 5.5V,则 TVS 二极管绝不会在 6V 之前击穿。然而即使外部保护措施并非首选,仍需采取外部保护措施。