Ist es in Ordnung, sich auf die internen Schutzdioden eines ADC zu verlassen?

Bezogen auf: ESD-Schutz des ADC-Eingangs .

Um einen ADC-Eingang vor Spannungen außerhalb der Spezifikation, einschließlich ESD, zu schützen, wird häufig empfohlen, Dioden zu verwenden, die mit GND und Vcc verbunden sind. Wenn ich einen 1k-Vorwiderstand am ADC-Eingang ( ADS1158 ) habe, ist es in Ordnung, sich auf die internen Dioden des ADC zu verlassen, oder lohnt es sich, die Dioden als diskrete Komponenten hinzuzufügen.

ADC-Eingangsschutz

Antworten (2)

Zusätzliche externe Dioden sind eine Gelegenheit für zusätzliches Rauschen und Laden. Aus diesem Grund möchten Sie sie möglicherweise nicht einfügen. Obwohl ich Russells Aussage zustimme, funktionieren NICHT alle ESD-Schaltungen unbedingt wie angegeben (obwohl sie durch Dioden dargestellt werden). Einige der besten Chip-ESD-Lösungen führen dv/dt-Klemmen auf den Schienen aus. Wenn Sie die Schienen langsam erhöhen, können Sie leicht Überspannungsgatter (EOS) usw. erreichen. Diese Klemmen sind großartig, da sie die Pins weniger kapazitiv belasten, insbesondere bei empfindlichen Eingängen.

Natürlich der Manf. wird Ihnen nicht unbedingt sagen, was sie tun. Sie können dies testen, indem Sie ein Teil nehmen und sich die I-V-Kurven auf einem Kurvenschreiber ansehen, um zu sehen, ob dort tatsächlich Dioden enthalten sind.

Sehr interessant. Das werde ich dann versuchen. Ich werde die Spannung langsam auf höher als AVDD hochfahren und sehen, ob der Pin auf AVDD klemmt.
Wenn Sie einen Strombegrenzer am PS haben, hilft das oder Sie schalten ein Amperemeter in die Reihe. Lassen Sie es nicht mehr als ~ 0,8 V heißer als die Schiene laufen. ODER Sie können es ohne Stromversorgung tun, wenn der Vdd auch an Masse gebunden ist. Auf diese Weise können Sie das Teil wiederverwenden, da Sie kein EOS (Electrical Overstress) riskieren.
Aber reicht der 1k-Widerstand nicht aus, um den Strom zu begrenzen?
Ich meine, verwenden Sie den Strombegrenzer, um den Strom zu lesen. Ich denke, wenn Sie sich eine Diodenkurve ansehen, können Sie den potenziellen Schaden von EOS begrenzen. Aber mit 1K hart zu fahren und das Klemmen zu sehen, sollte funktionieren.

Das Datenblatt sollte dies abdecken. Wenn interne Dioden angegeben sind, sind sie normalerweise für den Schutz ausreichend.

Beachten Sie, dass Dioden, ob intern oder extern, dazu bestimmt sind, die Zerstörung des ICs zu verhindern, ABER nicht, um Fehlfunktionen im normalen Betrieb zu verhindern, wenn sie leiten. Spannungen sollten während der Messung immer so sein, dass im Wesentlichen kein Diodenschutzstrom fließt. Dies wird erreicht, indem Vin innerhalb der Versorgungsschienen gehalten wird. Etwas außerhalb kann in Ordnung sein, aber insbesondere bei ADC keine Garantien.

Danke Russel. Das Datenblatt erwähnt nicht, für wie viel Strom die Dioden ausgelegt sind. Ich möchte nur Schäden am Gerät verhindern, falls jemand etwas Dummes macht. Im Normalbetrieb gehen die Eingänge nicht über die Schienen hinaus.
Insbesondere die Streuströme der Schutzdioden können die analogen Teile der Schaltung stören. In einem ADC mit mehreren Eingängen wie dem ADS1158 kann das Leiten der Schutzdioden in einem Kanal zu fehlerhaften Ergebnissen in den anderen führen.
Warum sollten externe Dioden eine Fehlfunktion des ICs nicht verhindern? Geht die Extraspannung nicht von der Quelle zu den Versorgungsschienen?
@m.Alin - Externe Dioden verhindern normalerweise die Zerstörung des ICs. ABER sie werden Fehlfunktionen im Betrieb nicht mit Sicherheit verhindern. Wenn Vin außerhalb der Versorgungsschienen liegt, kann die Funktionalität beeinträchtigt werden - ADC-Funktionen besonders. Probleme treten auf, weil Strom, der in das Substrat eintritt, an Knoten, die normalerweise nicht angesteuert werden, wieder in die Schaltung eintreten kann und fast alles passieren kann – und manchmal auch passiert. Ein versteckter Knoten, der normalerweise nie angesteuert wird, kann eine Impedanz von beispielsweise 1 Megaohm zur Versorgung oder Masse haben, so dass wenige Mikroampere Substratstrom einen Phantom-FET ein- oder ausschalten und Chaos anrichten können.
Ist es in Ordnung, sich auf die internen Schutzdioden eines ADC zu verlassen?
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