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  “绝对最大”额定值有多大的安全裕量?         ★★★ 【字体:
“绝对最大”额定值有多大的安全裕量?
作者:James Br…    文章来源:ednchina    点击数:    更新时间:2007-6-14    

  问题:“绝对最大”额定值有多大的安全裕量?

  解答:没有!因为集成电路(IC)不是算命先生。

  一颗IC的绝对最大额定值是指其工作条件的极限值。低于这个极限值,它能够工作;超过这个极限值它就会受到损害或者破坏。

  从未规定允许超过极限值多少。有些器件非常坚固耐用(鲁棒性),有些器件却不是这样,但制造商不为偏离极限值提供支持。唯一需要遵守的安全规则是把“从未规定”看作任何时候都不超过这个极限值。然而如果了解了为什么超过这个绝对最大极限值会引起损坏,会使我们设计出更好的系统。
 
齐纳二极管用于传导大于其击穿电压的反向电压,并且可以安全地传送很大的反向电流。但是其它的二极管IC,特别是基极-发射极P-N结,很小的反向电流就会损坏二极管,有时候在几微秒(mS)内就会受到损坏。类似情况,MOS器件的栅极氧化层一旦由于过压击穿受到损坏就不能修复。因此,超过绝对最大电压额定值会由于击穿P-N结或者击穿栅极氧化层而损坏IC。

  有些绝对最大电压额定值用其它电压形式表示。换句话说,放大器的输入电压(VIN)可能被限制在VSS-0.3V≤VIN≤VDD+0.3V范围内,或者其负电源电压的极限值可能用正电源电压的形式表示:-VSS≤VDD。这里第一个例子表明输入电压不能超过电源电压以外300mV,而第二个例子表明负电源电压的幅度不能超过正电源电压的幅度。但这不意味着如果您将要采用+10V VDD电源,在接通VDD之前可以施加+8V输入电压或-8V VSS电源)。虽然硅芯片属于晶体,但它们不是水晶球,所以绝对不能预测未来1。这类绝对最大值指标表明电源和信号时序非常重要。超过这类极限值不会引起器件击穿,而可能会接通IC衬底的寄生器件,这样它会闩锁或短路其电源电压,从而由于过流或过热会损坏器件。

  除了极限电压之外,绝对最大值指标还会限制芯片的功耗、某些引脚上的电流以及芯片和封装温度。有时瞬态功耗和极限电流可能会高于稳态指标,但是了解到、并且保证在所有规定指标的极限值范围之内是非常重要的。

  Asimov, A “The Endochronic Properties of Resublimated Thiotimoline” ASF March 1948 (http://en.wikipedia.org/wiki/Thiotimoline)

 

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