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放大器的工作参数可以略微高于绝对最大额定值吗

Excelpoint世健 来源:亚德诺半导体 作者:亚德诺半导体 2021-11-06 16:25 次阅读

构建成功电路的方法有许多,但毁掉电路的方法更多,我们所面临的问题和故障有90%都与阅读数据手册时的粗心或误读有关。ps:据说很多小伙伴都有因没仔细阅读数据手册而导致不幸~你中枪了么?欢迎留言分享~‍

今天我们要从数据手册中的规格下手,说说有关绝对最大额定值的一些常见问题,虽然这些问题的答案看似很明显,但却经常被误解……咱们这就开始吧,看您中过招没↓↓↓

Q:放大器的工作参数可以略微高于绝对最大额定值吗?

绝对不可以。必须遵循数据手册中规定的绝对最大额定值,以防对器件造成永久性的损坏。绝对最大额定值表示器件可以承受的限值,而不是器件可以正常工作的限值。

例如,当输入电压大于绝对最大额定值时,结果会导致运算放大器的输入差分对击穿,从而造成过大的故障电流。这不但会导致参数性能变化,还会造成金属迁移,随着时间的流逝,结果会对器件造成永久性损坏。

简言之,务必与最大额定值保持距离,否则,器件很可能遭到破坏!

绝对最大额定值表列出了电压、温度和允许电流的最大限值。注意,超出绝对最大额定值可能会导致器件永久性损坏。这只是额定最值,并不能以这些条件或者在任何其他超出本技术规范操作章节中所示规格的条件下,推断器件能否正常工作。长期在绝对最大额定值条件下工作会影响器件的可靠性。

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图1. 绝对最大额定值示例表

可以对运算放大器施加的最大电源电压取决于制造工艺。这里指的是瞬时值,而非均值或最终值。咱们ADI的低电压CMOS运算放大器一般限为6 V,高电压双极性器件则限为36 V。

最大输入电压取决于运算放大器的输入级架构和电源电压。几乎所有运算放大器均由ESD二极管提供保护。输入ESD二极管决定着输入电压可以超过电源电压的程度。一般地,输入电压不得超过供电轨的一个二极管压降(约为300 mV至700 mV,视温度而定)。当运算放大器的工作电压超过输入电压范围但处于绝对最大值以内时,其参数性能会发生变化。运算放大器不会受损,但可能无法正常工作,例如,它可能反相,输入偏置电流或输入失调电压可能大幅增加。一旦输入电压超过绝对最大值,运算放大器就可能遭受永久性损坏。

许多人经常会面临一个问题——未供电运算放大器输入端存在电压(电源时序所致)。这会违反绝对最大额定值限制,导致输入过压,并且可能损毁器件。解决此问题的一个简便办法是使用集成输入过压保护的放大器。供应商集成了片内输入过压保护电路,以此作为分立式模拟解决方案的便捷替代方案。

举个栗子,ADI的过压保护(OVP)精密放大器ADA4091-2允许输入电压最多比电源电压高或低25 V,而不会对器件造成损坏。

最大差分输入电压指可以在输入端之间施加但不会诱发过大电流的最大差分电压。有些运算放大器(见图2)利用内置背靠背二极管来保护输入级,防止基极-发射极击穿。通过输入端之间的箝位二极管数量,可以大致推知最大输入差分电压。

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图2. 输入差分电压保护

绝对最大额定值表还包括输入端允许的最大输入电流。如果数据手册中未提供关于最大输入电流的信息,一条不错的经验法则是,始终把输入电流限制在5 mA以下;如果预计输入电流大于绝对最大值,则在输入端插入串联电阻,对流入器件的电流进行限制。但这样做会带来噪声并增加输入端折合失调电压。

Q:当超过绝对最大额定值时,器件会立即发生故障吗?

当超过绝对最大额定值时,有几种故障模式——

1当超过最大额定值时,器件会立即发生故障。

当对放大器施加超大电压时,比如,对6 V CMOS放大器施加30 V电源电压,内置晶体管或结点几乎会立即发生故障。然后,器件会遭到永久性损坏。

2如果超过绝对最大额定值持续一段时间,结果可能导致器件故障。

有时候,在承受过大电压或电流时,器件不会立即发生故障,但长期如此则会最终遭受损坏。例如,在短时间内,对6 V放大器施加7 V的电压可能是可以接受的。然而,当器件持续遭受过压时,结点会变弱。最后,器件会发生故障。这种情况下,器件的长期可靠性会遭到极大破坏。

3超过绝对最大额定值会导致性能下降和结点过热,最终会导致器件故障。

过大的输入电流可能导致参数性能变化和金属迁移。随着热量越聚越多,结点热限值也可能被超过。即使不超过结点热限值,较高的结点工作温度也可能导致器件寿命大幅缩短。

结论

为了避免对放大器造成任何损坏,有必要防止超过绝对最大额定值;为了延长器件寿命,也有必要在绝对最大额定值的基础上拥有充足的安全裕量。

责任编辑:haq

原文标题:【世说知识】小心掉坑!数据手册里的这些规格一定要慎重对待

文章出处:【微信号:Excelpoint世健,微信公众号:Excelpoint世健】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

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    5低静态电流低压降(LDO)线性稳压器是一款高性能LDO稳压器。它具有+/- 0.9%的线路和负载精度以及超低静态电流和噪声,涵盖了当今消费类电子产品所需的所有必要功能。这种独特的器件保证在没有最小负载电流要求的情况下保持稳定,并且对于任何类型的小至1.0 uF的电容器都是稳定的。 NCV8535还配备了感应和降噪引脚,以提高设备的整体实用性。 NCV8535提供反向偏压保护。 特性 线路和负载的高精度(25℃时+/- 0.9%) 满载时的超低压降(典型值260 mV) 稳定性无最小输出电流 低噪声(31 uVrms) w / 10 nF Cnr和51 uVrms w / out Cnr) 低关断电流(0.07 uA) 反向偏向保护 2.6 V至12 V电源范围 热关断保护 目前的限制 仅需1.0 uF输出电容以确保稳定性 使用任何类型的电容器(包括MLCC)均可稳定 提供1.5 V,1.8 V,1.9V,2.5 V,2.8 V,2.85 V,3.0 V,3.3 V,3.5V,5.0 V和可调输出电压 应用 终端产品 汽车音响和信息娱乐 汽车配件 汽车仪表盘 汽车相机显示器 汽车仪表板电子产品 汽车 工业 电路图、引脚图和封装图...
    发表于 07-29 22:02 234次 阅读

    MC78M 线性稳压器 500 mA 5至24 V 高PSRR 正极

    0 / MC78M00A正线性稳压器与流行的MC7800系列器件完全相同,只是它的输出电流仅为输出电流的一半。与MC7800器件一样,MC78M00三端稳压器用于本地卡上电压调节。 内部通道晶体管的内部限流,热关断电路和安全区域补偿相结合,使这些线性稳压器在大多数工作条件下都非常坚固。具有足够散热的最大输出电流为500 mA。 规格:
    发表于 07-29 21:02 775次 阅读
    MC78M 线性稳压器 500 mA 5至24 V 高PSRR 正极

    SG3525A PWM控制器

    A PWM控制器用于控制所有类型的开关电源,可提供更高的性能和更少的外部元件数量。片内+5.1 V基准电压调整为+/- 1%,误差放大器的输入共模电压范围包括参考电压,因此无需外部分压电阻。振荡器的同步输入使多个单元可以从属,或者单个单元与外部系统时钟同步。通过连接在CT和放电引脚之间的单个电阻可以编程大范围的死区时间。该器件还具有内置软启动电路,仅需外接定时电容。关断引脚控制软启动电路和输出级,通过脉冲关断的PWM锁存器提供瞬时关断,以及具有更长关断命令的软启动循环。当VCC低于标称值时,欠压锁定会禁止输出和软启动电容的变化。输出级采用图腾柱设计,能够吸收和输出超过200 mA的电流。 SG3525A的输出级具有NOR逻辑,导致关闭状态的低输出。 特性 8.0 V至35 V操作 5.1 V +/- 1.0%修剪参考 100 Hz至400 kHz振荡器范围 单独的振荡器同步引脚 可调节死区时间控制 输入欠压锁定 锁存PWM以防止多个脉冲 逐脉冲关机 双源/灌电流输出:+/- 400 mA峰值 无铅封装可用* 应用 半桥 推拉式 电路图、引脚图和封装图...
    发表于 07-29 21:02 1193次 阅读
    SG3525A PWM控制器

    NCP81248 用于IMVP8的三轨降压控制器

    48包含一个两相和两个单相降压控制器,针对Intel IMVP8兼容CPU进行了优化。两相控制器结合了真正的差分电压检测,差分电感DCR电流检测,输入电压前馈和自适应电压定位为IMVP8 CPU提供精确调节的电源。两个单相控制器利用安森美半导体的高性能RPM操作。 RPM控制最大限度地提供响应,同时允许在连续频率缩放操作和连续模式全功率操作之间进行平滑过渡。单相导轨具有低偏移电流监测放大器,具有可编程偏移补偿,用于高精度电流监测。 特性 Vin范围4.5 V至25 V 在避免虚假OVP的情况下启动预充电负载 可调节Vboot(导轨3除外) 高阻抗差分输出电压放大器 动态参考注入 可编程输出电压摆率 动态VID前馈 每相差分电流检测放大器 开关频率范围200 kHz - 1.2 MHz 数字化稳定的开关频率 应用 嵌入式系统 电路图、引脚图和封装图...
    发表于 07-29 20:02 364次 阅读

    NCP81245 三轨输出控制器 兼容IMVP8

    45是一款3轨多相降压解决方案,针对Intel IMVP8兼容CPU进行了优化,用户配置为3/2/1 + 3/2/1 + 1相,包括选项4/3/2 / 1 + 2/1 + 1.该控制器结合了真正的差分电压检测,电感器DCR电流检测,输入电压前馈和自适应电压定位,为笔记本电脑应用提供精确的稳压电源。多相轨控制系统基于双边沿脉冲宽度调制(PWM)和DCR电流检测,以降低的系统成本提供对动态负载事件的最快初始响应。单相控制器可用于SA或GTUS导轨。它利用了安森美半导体的专利高性能RPM操作。 RPM控制可最大化瞬态响应,同时允许不连续频率缩放操作和连续模式全功率操作之间的平滑过渡。单相轨道具有超低偏移电流监视放大器,具有可编程偏移补偿,可实现超高精度电流监视。 特性 优势 多阶段计数配置 灵活的用户可配置选项允许一部分匹配所有功能 与Drmos或离散驱动程序兼容 使用Drmos或Discrete解决方案的灵活选项每个阶段 动态参考注射® 支持全MLCC输出电容 精确的总电流求和放大器 自动相位脱落 开关频率300kHz至1.2MHz 应用 嵌入式系统 电路图、引脚图和封装图...
    发表于 07-29 20:02 388次 阅读

    NCP81241 具有SVID接口的单相控制器 适用于台式机和笔记本CPU应用

    41单相降压解决方案针对兼容Intel VR12.1的CPU进行了优化。该控制器结合了真正的差分电压检测,差分电感DCR电流检测,输入电压前馈和自适应电压定位,为台式机和笔记本电脑应用提供精确调节的电源。单相控制器使用DCR电流检测,以降低的系统成本为动态负载事件提供最快的初始响应。 特性 优势 开关频率范围250 kHz - 1.2 MHz 引脚可编程 VIN范围4.5V-25V 涵盖桌面和笔记本应用程序 启动进入预充电负载 避免错误OVP 高性能操作误差放大器 数字软启动斜坡 应用 终端产品 CPU功率 笔记本电脑 台式电脑 电路图、引脚图和封装图...
    发表于 07-29 19:02 281次 阅读

    LV5749NV 降压稳压器 开关 1通道

    NV是单通道降压型开关稳压器。 特性 与负载无关的软启动电路 ON / OFF功能 集成脉冲脉冲过流保护 电流模式控制 电路图、引脚图和封装图
    发表于 07-29 19:02 253次 阅读

    NCP81610 采用PWM_VID和I2C接口优化的多相同步控制器 适用于新一代计算和图形处理器

    10是一款多相同步控制器,针对新一代计算和图形处理器进行了优化。该器件可驱动多达8个相位,并集成差分电压和相电流检测,自适应电压定位和PWM_VID接口,为计算机或图形控制器提供精确调节的电源。集成的省电接口(PSI)允许处理器将控制器设置为三种模式之一,即所有相位开启,动态相位减小或固定低相位计数模式,以在轻载条件下获得高效率。双边沿PWM多相架构确保快速瞬态响应和良好的动态电流平衡。 特性 优势 符合NVIDIA OVR4i +规格 GPU Vcor​​e规范合规性 支持最多8个阶段 支持高相位数和大电流 2.8 V至20 V电源电压范围: 宽线路输入电压范围 250 kHz至1.2 MHz开关频率(8相) 宽工作频率范围 欠压保护(UVP) 过压保护(OVP) 每相过流限制(OCL) 系统过流保护(OCP) 在避免虚假OVP的情况下启动预充电负载 可配置载重线 每相的真差分电流平衡检测放大器 相间动态电流平衡 电流模式双边沿调制,用于快速初始响应瞬态负载 宝保存接口(PSI) 自动阶段使用用户...
    发表于 07-29 18:02 654次 阅读

    NCP6151 VR12 2相 3相 4相CPU控制器+ 1相GPU控制器

    1 / NCP6151A双输出四加一相降压解决方案针对Intel VR12兼容CPU进行了优化。该控制器结合了真正的差分电压检测,差分电感DCR电流检测,输入电压前馈和自适应电压定位,为台式机和笔记本电脑应用提供精确调节的电源。该控制系统基于双边沿脉冲宽度调制(PWM)和DCR电流检测,可提供对动态负载事件的最快初始响应并降低系统成本。在轻负载运行期间它也会脱落到单相,并且可以在轻负载时自动进行频率调整,同时保持良好的瞬态性能。 特性 符合英特尔VR12 / IMVP7规范 电流模式双边沿调制,用于瞬态加载的最快初始响应 双高性能操作误差放大器 两个轨道的一个数字软启动斜坡 应用 台式机和笔记本电脑处理器 电路图、引脚图和封装图...
    发表于 07-29 18:02 513次 阅读

    NCP6131 IMVP7 1,2,3相CPU控制器+单相GPU控制器

    1S / NCP6151SA / NCP6131S / NCP6131SA双输出四加一相降压解决方案针对Intel VR12兼容CPU进行了优化。该控制器结合了真正的差分电压检测,差分电感DCR电流检测,输入电压前馈和自适应电压定位,为台式机和笔记本电脑应用提供精确调节的电源。控制系统基于双边沿脉冲宽度调制(PWM)与DCR电流检测相结合,可提供对动态负载事件的最快初始响应并降低系统成本。在轻负载运行期间它也会脱落到单相,并且可以在轻负载时自动进行频率调整,同时保持良好的瞬态性能。 特性 符合英特尔VR12 / IMVP7规范 电流模式双边沿调制,用于瞬态加载的最快初始响应 双高性能操作误差放大器 两个轨道的一个数字软启动斜坡 应用 台式机和笔记本电脑处理器 电路图、引脚图和封装图...
    发表于 07-29 18:02 617次 阅读

    NCP81142 VR多相控制器

    42多相降压解决方案针对具有用户可配置4/3/2/1相位的Intel VR12.5兼容CPU进行了优化。该控制器结合了真正的差分电压检测,差分电感DCR电流检测,输入电压前馈和自适应电压定位,为台式机和笔记本电脑应用提供精确调节的电源。该控制系统基于双边沿脉冲宽度调制(PWM)与DCR电流检测相结合,以降低的系统成本提供对动态负载事件的最快初始响应。它具有在轻负载运行期间脱落到单相的能力,并且可以在轻负载条件下自动调频,同时保持优异的瞬态性能。提供高性能操作误差放大器以简化系统的补偿。获得专利的动态参考注入无需在闭环瞬态响应和动态VID性能之间进行折衷,从而进一步简化了环路补偿。获得专利的总电流求和提供高精度的数字电流监控。 应用 终端产品 基于工业CPU的应用程序 信息娱乐,移动,自动化,医疗和安全 电路图、引脚图和封装图...
    发表于 07-29 18:02 275次 阅读

    NCP1579 低电压同步降压控制器

    9是一款低成本PWM控制器,采用5V或12V电源供电。这些器件能够产生低至0.8V的输出电压。这些8引脚器件提供最佳集成度,以减小电源的尺寸和成本。 NCP1579提供1A栅极驱动器设计和内部设置的275kHz振荡器。栅极驱动器的其他效率增强特征包括自适应非重叠电路。 NCP1579还集成了外部补偿误差放大器和电容可编程软启动功能。保护功能包括可编程短路保护和欠压锁定。 特性 优势 输入电压范围4.5至13.2V 多功能性 电压模式PWM控制 易用性 0.8V +/- 2.0%内部参考电压 增强绩效 可调输出电压 多功能性 电容可编程软启动 易用性 内部1A门驱动器 增强性能 可编程电流限制 易用性 应用 终端产品 STB Blue-Ray DVD 液晶电视 DSP和FPGA电源 DC-DC稳压器模块 STB 蓝光DVD 液晶电视 电路图、引脚图和封装图...
    发表于 07-29 17:02 569次 阅读

    NCP5269 具有2位VID的系统代理控制器

    9 电路图、引脚图和封装图
    发表于 07-29 17:02 442次 阅读

    NCP3012 同步PWM控制器

    2是一款PWM器件,设计用于宽输入范围,能够产生低至0.8V的输出电压。 NCP3012提供集成栅极驱动器和内部设置的75kHz振荡器,能够与外部频率同步。 NCP3012具有外部补偿跨导误差放大器,内部固定软启动。 NCP3012将输出电压监控与电源良好引脚相结合,以指示系统处于稳压状态。双功能SYNC引脚使器件与更高频率(从模式)同步,或输出180度异相时钟信号以驱动另一个NCP3012(主模式)。保护功能包括无损耗电流限制和短路保护,输出过压和欠压保护以及输入欠压锁定。 NCP3012采用14引脚TSSOP封装。非常适合需要电源干扰最小的噪声敏感应用。 (医疗,网络等) 特性 优势 输入电压范围为4.7 V至28 V 能够运行各种输入电压 75 kHz操作 效率高 0.8 V +/- 1%参考电压 准确的系统调节 缓冲外部+1.25 V参考 附加调节1 mA输出以供额外使用 电流限制和短路保护 系统级保护 PowerGood输出引脚 电源排序功能 启用/禁用引脚 电源排序功能 输入和输出电压保护 增强的系统级保护 外部同步 能够同步到更高频率或180°异相 应用...
    发表于 07-29 17:02 316次 阅读
    NCP3012 同步PWM控制器

    NCP1581 用于跟踪应用的同步降压控制器 高频PWM

    1同步降压控制器IC旨在为14引脚SOIC中的板载DC-DC应用提供简单的同步降压稳压器。 NCP1581专为跟踪应用而设计,提供轨道输入。 NCP1581采用固定内部400 kHz开关频率工作,允许使用小型外部元件。该器件具有由外部电容设置的可编程软启动,欠压锁定和输出欠压检测,可在检测到输出短路时锁定器件。电路图、引脚图和封装图
    发表于 07-29 16:02 347次 阅读