Zitat :

Reichen diese Maßnahmen aus um den LatchUp Effekt zu eliminieren?

Nein, das ist falsch gemacht.
Ein positiver ESD auf den OUT sieht praktisch nur eine Reihenschaltung von D2 mit den beiden 100 Ohm Widerständen.
Der Widerstand in Reihe mit D2 ist sogar noch höher, denn der Elko ist für derartig hochfrequente Impulse (10..50MHz) fast wirkungslos und das wird im Laufe der Jahre auch nicht besser.

Auf diese Weise bekommt Pin6 des IC bestenfalls eine ESD von U/2 mit einen Innenwiderstand von 50 Ohm zu sehen, aber diese 20 A Impulsstrom werden sicher ausreichen um den Latchup auszulösen.
Danach wird der Strom zwar auf ca. 60mA begrenzt, aber das IC kann zu diesem Zeitpunkt schon im Eimer sein, auch wegen des relativ hohen Energieinhalts von C4.

Zitat :

Nein, das ist falsch gemacht.

Was habe ich falsch verstanden?

Zitat :

Zwei nicht zu kleine Schottkydioden (Eine gegen GND, die Andere gegen +8V)

Direkt am Ausgang? Vor oder nach dem nachstehenden Widerstand?

Zitat :

wenn du in die Ausgangsleitung noch einen 100 Ohm Widerstand einfügst

Ja???? Direkt am IC?

Nochmals zu meiner Frage:

Zitat :

Wenn ich in Serie zur Versorgung den erwähnten 100 Ohm Widerstand und hinterher den 100µF Kondensator als Puffer nehme, kann nicht auch die im Elko gespeicherte Energie in Kombination mit einem Latchup den Halbleiter zerstören? Wäre ein 10µF nicht geeigneter? Wird das nach Gefühl dimensioniert oder gibt es Richtwerte?

Ich habe nun den Puffer auf 22µF verkleinert. Ist das noch zu hoch und der Energieinhalt der Todesstoß für den IC?


Ist das so richtig wie ich es jetzt umgezeichnet habe?

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Die D2 kann die vielen Amperes, die da fliessen wollen, immer noch nicht los werden.

Ich habe mit das Dokument von Ti durchgelesen und glaube, dass in meinem Fall das unter Pkt 3.4 Charged-Cable Model zutrifft.

Ich habe nun den Schaltplan nach Fig.12 geändert um den Strom der ursprünglich durch D2 floss, aufzuteilen. Jedoch bin ich von der vorgeschlagenen 2 Dioden- Variante nun weg.




Ti Latch-Up

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[quote]

Zitat :

glaube, dass in meinem Fall das unter Pkt 3.4 Charged-Cable Model zutrifft

Davon bin ich ausgegangen. Mäßig hohe Spannungen aber sehr steile Stromflanken bei gleichzeitig niedrigem Innenwiderstand der ESD-Quelle.

Zitat :

habe nun den Schaltplan nach Fig.12 geändert

Das ist eine Eingangsschutzbeschaltung, die hauptsächlich das Gate-Oxid schützen muss. Du hast es aber offensichtlich mit Störimpulsen zu tun, die auf den Ausgang wirken, und da sind nur Sperrschichten beteiligt.

Derartige Schaltungen wie Fig.12 bauen die Hersteller seit etlichen Jahren auch im Hinblick auf die immer feineren Strukturen ein.
Der CA3130A ist aber ein sehr altes Design und hatte nur an den Eingängen die zweistufige Schutzbeschaltung aus Dioden (die selbst Latchup hervorrufen konnten) und einem Widerstand.
Eine Schutzbeschaltung der Ausgänge war nicht üblich und ich bezweifle, daß man später noch etwas an den Masken geändert hat.

Schau dir in dem von dir gefundenen Dokument Fig.17 oder Fig.1 an.
Dort siehst du, daß der zum Zünden des parasitären Thyristors vom Ausgang her benötigte Strom fliessen kann, wenn Vdd um eine Uf überschritten, oder Vss um eine Uf unterschritten wird.
Der benötigte Zündstrom liegt iirc bei einigen 10mA und deshalb liegt zwischen dem IC-Ausgang und den Schottky Dioden, die den grossen Bums abfangen (2000V @50 Ohm --> 40A) noch der 100 Ohm Widerstand.
Die zweite Stufe mit D3 wirst du vermutlich nicht brauchen, (und wenn dann sollte es auch eine weitere nach 0V geben), aber diese nach +8V geschalteten Dioden können nicht funktionieren, wenn sie, wie bei deinen Schaltungen, den Strom nicht weiterleiten können:
Der Elko hält Vss auf 7,9V fest, aber der Strompfad von den Dioden dorthin ist wegen R_VDD praktisch unterbrochen.
+8V an die Ringlein dranzuschreiben wird im Ernstfall nichts nützen: Wenn die D2 wirklich leitet, findest du da 1000V

So, jetzt ist es raus. Ich stehe auf der Leitung und bin einfach zu blöd um das zu verstehen.

Ich halte fest was ich verstanden habe, bzw. glaube es verstanden zu haben:

1.)
Wenn von der Zuleitung zur Platine ein Störimpuls (ESD) kommt, dann kann der parasitäre Thyristor im OPV zünden.
2.)
Wenn der parasitäre Thyristor zündet, dann wird einer der beiden inneren Transistoren Q8 oder Q12 in der Endstufe thermisch überlastet und zerstört.
3.)
Um das zu vermeiden, darf am Pin 6 der Endstufe keine Spannung anliegen die größer als V+ (Pin7) plus 0,7 Volt der B-E Strecke des parasitären bipolaren Transistors ist. Andernfalls zündet der parasitäre Thyristor mit entsprechenden Folgen.
4.)
Um den Stromfluss zu begrenzen wird vom Ausgang des OPV (Pin6) in Serie ein Widerstand gelegt. NACH dem Widerstand finden sich zwei Schottkydioden denn der Strom des Störimpulses wird den niederohmigen Weg durch die leitenden Schottky-Dioden finden und dort wird die ESD-Energie vernichtet.
5.)
Wenn ein positiver Störimpuls nun D2 leiten lässt, dann steigt die Versorgungsspannung in der Höhe des Störimpulses an. Das kann auch gut 1 kV oder mehr sein.

NICHT KLAR ist:
1.) Ist die Schaltung von mir nun nonsens oder partieller nonsens?
2.) Wie schütze ich dann die Versorgung?
3.) Wieso passiert das nicht mit D1 wenn die Störung negativ ist. Dann wird doch das Massepotential angehoben, oder nicht?
4.) Ist C4 immer noch zu groß und vielleicht R_V_DD zu klein gewählt.
5.) Gibt es Designrichtlinien die ich (wo?) nachlesen kann?



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[ Diese Nachricht wurde geändert von: nabruxas am 11 Dez 2013 18:52 ]

Hier das Innenschaltbild das sich nachträglich nicht mehr anhängen ließ

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Zitat :

5.) Wenn ein positiver Störimpuls nun D2 leiten lässt, dann steigt die Versorgungsspannung in der Höhe des Störimpulses an. Das kann auch gut 1 kV oder mehr sein.

Aber eben das darf nicht passieren, denn dann wollen 50% des Stromes ja trotzdem (über 100 Ohm) in Pin6 hineinfliessen.

Zitat :

4.)Um den Stromfluss zu begrenzen wird vom Ausgang des OPV (Pin6) in Serie ein Widerstand gelegt.

Den Strom dort mit 100 Ohm auf einige 10 A zu begrenzen ist natürlich sinnlos.
Aber 30mA sollten zulässig sein, und damit darf die Spannung am Steckerpin nicht höher als Vdd+0,7 + 100*0,03 = 11,7V werden. Das ist die Aufgabe der dicken Schottkydioden.

Zitat :

denn der Strom des Störimpulses wird den niederohmigen Weg durch die leitenden Schottky-Dioden finden

Na, dann zeig mir diesen niederohmigen Stromkreis mal!

Zitat :

Wieso passiert das nicht mit D1 wenn die Störung negativ ist.

Passiert ja bei ungeschicktem Layout.
Die Diode dort sollte ihren Strom nicht nach 0V sondern nach GND ableiten.
Möglicherweise bleibt eine Absenkung der 0V Schiene aber folgenlos, weil Pin4 (und mit etwas Glück auch Pin7) die Absenkung mitmacht

Zitat :

Ist die Schaltung von mir nun nonsens oder partieller nonsens

Partiell.
Entweder bindest du die positive Schottkydiode am C4 an und verbesserst dessen HF-Verhalten noch deutlich, oder du sorgst dafür, daß ein wirklich niederohmiger (HF-mäßig!) Pfad von der +8V Schiene nach GND existiert.

[ Diese Nachricht wurde geändert von: perl am 11 Dez 2013 19:49 ]

Ich weiß ehrlich nicht mehr weiter und habe inzwischen das Buch bestellt.
Ob mir es hilft weiß ich noch nicht. Ich stehe aber unter ziemlichen Erfolgsdruck, da ich die Charge der Reparaturen so nicht ausliefern kann/ will.


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[ Diese Nachricht wurde geändert von: nabruxas am 11 Dez 2013 20:01 ]

Ähh 1,2 oder 3 ?

Oder keines?

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Wie wäre nur D1 aber dafür eine bidirektionale Transil?

edit:
Ist die Verbindung eigentlich steckbar ausgeführt?
Wird da möglicherweise unter Spannung "umgestöpselt"?

[ Diese Nachricht wurde geändert von: Murray am 11 Dez 2013 21:00 ]

Zitat :

Oder keines?

Genau!
Was soll die SB320 an dem Elko?

P.S.:
You have mail.

P.P.S.:
Ist ein ESD auch vom Eingang her über den BPX denkbar?
Daß dann der Ausgang abbrennt, ist nicht ausgeschlossen.
Dagegen helfen 100k oder so in der Leitung nach Pin3.

Wenn der ESD vom Ausgang kommt, ist auch der Weg über C10 problematisch.
Da Pin4 ja auf +4V liegt, reicht ein Spannungssprung von theoretisch 5V im jeder Richtung am Ausgang, um einen Latchup über die Eingangsschutzdioden auszulösen. Dazu muß nicht einmal die Ausgangsspannung den Bereich der Versorgungsspannung verlassen.
Ein Widerstand von 1k in Reihe mit C10 sollte dieses Problem beseitigen.



[ Diese Nachricht wurde geändert von: perl am 12 Dez 2013  2:47 ]

Ich habe mal an der Versorgung einiges geändert und von einer anderen Schaltung entliehen.

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