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数字I/O引脚示意图,突出显示了许多设计中普遍存在的内部保护二极管(即使IC数据手册中没有提到它们)。
它们用于在引脚发生故障时保护敏感的CMOS逻辑。如果VI/O 上的电压高于 VCC(例如,正 ESD 电压尖峰),则顶部二极管导通,将引脚上的电压箝位至不超过VCC+Vf。同样,如果VI/O上的电压降至VGND以下(例如,负ESD电压尖峰),则底部二极管导通,将引脚上的电压箝位至不超过−Vf。
要小心,因为这些二极管通常具有相当低电流。超过此电流将吹动ESD二极管,通常导致其开路,从而敏感CMOS电路的保护,然后几乎瞬间被油炸。然后,您的 I/O 引脚将停止工作。如果幸运的话,它只会是一个受影响的引脚。如果没有,整个端口(如果适用),甚至整个设备都会被失效。
无论它们多么有用,它们也会在特定情况下产生设计挑战,因此在进行任何涉及CMOS I/O且存在ESD保护二极管的原理图设计时,都需要仔细考虑。导致问题的两种情况是:为具有多个电压轨的电路上电时。当VI/O上的电压在某些点上可能高于VCC时,由于输入信号的性质。在低功耗设计中,当您有选择地关断为这些IC供电的电压轨时。
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BGR-NTB-02-00 INDRAMAT POWER SUPPLY BOARD
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