Input protection digitaal

Hier een stukkie over input protection van een paar jaar geleden. Het verhaal is duidelijk, maar... Kan iemand mij uitleggen waarom dit beter zou zijn dan een TVS naar ground, uiteraard met een weerstand tussen de geclampte ingang en de (boze) buitenwereld?

Reden van de vraag is uiteraard de hoeveelheid componenten en de eenvoudigere PCB layout.

een tvs gaat je niet beschermen tegen negatieve spanningspieken op je ingangen..
trek de ingang 0.7 volt onder grond en je hebt heel veel kans dat je ganse chip opdampt omdat die in latchup gaat...

of je moet bidirectionele tvssen plaatsen natuurlijk.

Volgens mij werkt een TVS ook wel, maar die hebben wel een vaste doorslagspanning. Een Tvs van 6 Volt bijvoorbeeld beperkt de ingang tot 6 Volt, maar dan is de spanning nog te hoog voor een circuit op 5 volt, en dan gaat je chip er alsnog aan, ondanks de TVS.

Bij een stel dioden loopt de clampspanning automatisch mee met de voedingsspanning van je schakeling.

@FE: volgens mij wil je juist geen bidirectionele TVS, want dan gaat het ding pas in geleiding als je 6V (bijvoorbeeld) onder de ground komt. Een unidirectionele TVS is de andere kant op gewoon een diode, en zal de spanning dus beperkte tot ~0.7V.

Maar de vraag is toch weer: waar wil je precies tegen beschermen?

Wat je zou kunnen doen, is een serieweerstand met een unipolaire TVS van 8V of zo nemen, en de spanning over de TVS delen met 2 gelijke weerstanden. Je ingang krijgt dan maximaal 4V en -0.35V te zien.

Als je die deling niet kunt hebben omdat het ingangssignaal daar niet groot genoeg voor is, kun je proberen deze te veranderen (en de TVS dus ook), zodanig dat het wel goed gaat, en je nog steeds voldoende ruismarge over houdt.

Op die manier kun je de maximale negatieve spanning terug brengen, en de afwijking van de TVS wordt ook een stuk minder kritisch.

Wat voor device gebruik je eigenlijk? Atmel, bijvoorbeeld, heeft nogal beroerde clamping diodes, terwijl Microchip daar toch bijna vermogenselektronica voor gebruikt (20mA, soms zelf 40mA max!)

[Bericht gewijzigd door SparkyGSX op (35%)]

Voor wat betreft die TVS ga ik met Sparky mee.

Waartegen beschermen? ESD zal niet zo hard nodig zijn. Meeste componenten hebben daar hun eigen protectie voor, dus als je geen rare dingen doet... Zeker met nog een weerstandje aan de ingang.
In dit geval denk ik meer aan 'zooi' vanuit de boze buitenwereld. En definieer dat maar eens netjes :(. Denk aan kabels die parallel lopen aan vermogenskabels, schakelpieken die je mee krijgt, relais wat iemand mee laat schakelen met hetgeen jouw ingang schakelt.

In dit geval heb ik nog niet echt een device in gedachten. Kunnen poortjes zijn, maar ook een μC of een microchip-ding.
Leuk dat microchip zulke 'forse' dioden zet, maar eh... ik heb altijd geleerd dat je die dingen alleen voor ESD moet vertrouwen en de rest lekker extern moet regelen. Ofwel: je hebt er niet zoveel aan... (in deze context)
Of die van Atmel slecht zijn? Nog nooit een kapotte AVR of 8051-kloon van de mannen meegemaakt waar je het op beroerde protectie zou kunnen gooien. Dus blijkbaar zijn ze goed genoeg :)