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開關與多工器設計考量:閉鎖
應用工程師答客問-(3)

【作者: Michael Manning】   2012年07月20日 星期五

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什麼是閉鎖狀況?

閉鎖可以定義為由於觸發了一個寄生元件而在電源供應軌之間建立了一個低阻抗的路徑。閉鎖會發生在CMOS元件當中:當兩組寄生的基射介面(base-emitter junctions)其中之一發生了暫時性的正向偏壓時,來自於PNPN SCR結構的原生寄生元件(圖12)。SCR會開啟,進而在供電之間造成持續的短路。觸發了閉鎖狀況是很嚴重的:在最好的情況下,它會導致元件機能失常,藉由必要的功率循環使元件恢復正常運作;在最糟的情況下,假如電流流動未受到限制的話,元件(甚至包括電源供應)可能會損毀。



圖十二 :  寄生SCR結構:(a)元件(b)等效電路
圖十二 :  寄生SCR結構:(a)元件(b)等效電路

前面所提到的故障以及過電壓狀況都屬於觸發閉鎖狀況的常見原因。假如在類比或是數位輸入上的信號超過了供電,那麼寄生電晶體就會開啟。這個電晶體的集極(collector)電流會導致電壓位降至第二寄生電晶體的基極-射極,進而將電晶體開啟,產生出在供電之間的自我維持路徑。圖12(b)中清楚的展示了在Q1與Q2之間所形成的SCR電路結構。
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