არასწორი დენის წყაროს დადებითი და უარყოფითი წრედის კვამლი უკავშირდება, როგორ ავიცილოთ თავიდან ეს უხერხულობა?

აპარატურის ინჟინრების მრავალი პროექტი სრულდება ხვრელებიან დაფაზე, მაგრამ არსებობს კვების წყაროს დადებითი და უარყოფითი ტერმინალების შემთხვევით შეერთების ფენომენი, რაც იწვევს მრავალი ელექტრონული კომპონენტის წვას და მთელი დაფაც კი ნადგურდება და ხელახლა შედუღებაა საჭირო, არ ვიცი, როგორ გადავჭრათ ეს კარგი გზა?

პირველ რიგში, დაუდევრობა გარდაუვალია, თუმცა მხოლოდ დადებითი და უარყოფითი ორი მავთულის, წითელი და შავის, გარჩევაა შესაძლებელი, შეცდომებს არ დავუშვებთ; ათი შეერთება არ შეცდება, მაგრამ 1000? 10000-ის შემთხვევაში რას იტყვით? ამ დროისთვის ძნელი სათქმელია, ჩვენი დაუდევრობის გამო ზოგიერთი ელექტრონული კომპონენტი და ჩიპი დაიწვა, მთავარი მიზეზი კი დენის სიჭარბეა, კომპონენტები კი ფუჭდება, ამიტომ უნდა მივიღოთ ზომები საპირისპირო შეერთების თავიდან ასაცილებლად.

არსებობს შემდეგი მეთოდები, რომლებიც ფართოდ გამოიყენება:

01 დიოდური სერიის ტიპის საწინააღმდეგო უკუქცევითი დაცვის სქემა

პირდაპირი დიოდი მიმდევრობით უკავშირდება დადებით ძაბვის შესასვლელს, რათა სრულად იქნას გამოყენებული დიოდის პირდაპირი და უკუგამტარობის მახასიათებლები. ნორმალურ პირობებში, მეორადი მილი ატარებს დენს და მიკროსქემის დაფა მუშაობს.

როდესაც კვების წყარო შებრუნებულია, დიოდი ითიშება, კვების წყარო ვერ ქმნის მარყუჟს და მიკროსქემის დაფა არ მუშაობს, რამაც შეიძლება ეფექტურად აიცილოს თავიდან კვების წყაროს პრობლემა.

02 გამასწორებელი ხიდის ტიპის საწინააღმდეგო უკუქცევის დაცვის სქემა
გასწორების ხიდის გამოყენებით, შემავალი დენის წყარო არაპოლარულ შეყვანაზე შეცვლით, მიუხედავად იმისა, კვების წყარო დაკავშირებულია თუ შებრუნებული, დაფა ჩვეულებრივად მუშაობს.

თუ სილიკონის დიოდს აქვს დაახლოებით 0.6~0.8 ვოლტის წნევის ვარდნა, გერმანიუმის დიოდსაც აქვს დაახლოებით 0.2~0.4 ვოლტის წნევის ვარდნა, თუ წნევის ვარდნა ძალიან დიდია, MOS მილი შეიძლება გამოყენებულ იქნას რეაქციის საწინააღმდეგო დამუშავებისთვის, MOS მილის წნევის ვარდნა ძალიან მცირეა, რამდენიმე მილიომამდე, და წნევის ვარდნა თითქმის უმნიშვნელოა.

03 MOS მილის საწინააღმდეგო უკუქცევითი დაცვის სქემა

პროცესის გაუმჯობესების, საკუთარი თვისებების და სხვა ფაქტორების გამო, MOS მილის შიდა წინააღმდეგობა მცირეა, ბევრი მათგანი მილიომური დონისაა ან კიდევ უფრო მცირე, რის გამოც წრედის ძაბვის ვარდნა და წრედის მიერ გამოწვეული სიმძლავრის დანაკარგი განსაკუთრებით მცირე ან თუნდაც უმნიშვნელოა, ამიტომ წრედის დასაცავად MOS მილის არჩევა უფრო რეკომენდებული გზაა.

1) NMOS დაცვა

როგორც ქვემოთ არის ნაჩვენები: ჩართვის მომენტში, MOS მილის პარაზიტული დიოდი ჩაირთვება და სისტემა ქმნის მარყუჟს. წყარო S-ის პოტენციალი დაახლოებით 0.6 ვოლტია, ხოლო კარიბჭის G პოტენციალი არის Vbat. MOS მილის გახსნის ძაბვა უკიდურესად მაღალია: Ugs = Vbat-Vs, კარიბჭე მაღალია, NMOS-ის ds ჩართულია, პარაზიტული დიოდი მოკლედ არის ჩართული და სისტემა ქმნის მარყუჟს NMOS-ის ds წვდომის მეშვეობით.

თუ კვების წყარო შებრუნებულია, NMOS-ის ჩართვის ძაბვა 0-ის იქნება, NMOS გაითიშება, პარაზიტული დიოდი შებრუნებული იქნება და წრედი გაითიშება, რითაც წარმოიქმნება დაცვა.

2) PMOS დაცვა

როგორც ქვემოთ არის ნაჩვენები: ჩართვის მომენტში, MOS მილის პარაზიტული დიოდი ჩაირთვება და სისტემა ქმნის მარყუჟს. წყარო S-ის პოტენციალი დაახლოებით Vbat-0.6V-ია, ხოლო G კარიბჭის პოტენციალი 0. MOS მილის გახსნის ძაბვა უკიდურესად მაღალია: Ugs = 0 – (Vbat-0.6), კარიბჭე იქცევა დაბალი დონის მსგავსად, PMOS-ის ds ჩართულია, პარაზიტული დიოდი მოკლე ჩართვას განიცდის და სისტემა ქმნის მარყუჟს PMOS-ის ds წვდომის მეშვეობით.

თუ კვების წყარო შებრუნებულია, NMOS-ის ჩართვის ძაბვა 0-ზე მეტია, PMOS გაითიშება, პარაზიტული დიოდი შებრუნებული იქნება და წრედი გაითიშება, რითაც წარმოიქმნება დაცვა.

შენიშვნა: NMOS მილები ds-ს უარყოფით ელექტროდს უკავშირებენ, PMOS მილები ds-ს დადებით ელექტროდს, ხოლო პარაზიტული დიოდის მიმართულება სწორად მიერთებული დენის მიმართულებისკენაა.

MOS მილის D და S პოლუსების წვდომა: როგორც წესი, როდესაც გამოიყენება N არხიანი MOS მილი, დენი ძირითადად შემოდის D პოლუსიდან და გადის S პოლუსიდან, ხოლო PMOS შედის და D გამოდის S პოლუსიდან, ხოლო ამ წრედში გამოყენებისას პირიქითაა, MOS მილის ძაბვის პირობა დაკმაყოფილდება პარაზიტული დიოდის გამტარობის გზით.

MOS მილი სრულად ჩაირთვება მანამ, სანამ G და S პოლუსებს შორის შესაბამისი ძაბვა დამყარდება. გამტარობის შემდეგ, D-სა და S პოლუსებს შორის ჩამრთველი თითქოს დახურულია და დენი D-დან S-მდე ან S-დან D-მდე იგივე წინაღობისაა.

პრაქტიკულ გამოყენებაში, G პოლუსი, როგორც წესი, რეზისტორთან არის დაკავშირებული და MOS მილის დაზიანების თავიდან ასაცილებლად, ასევე შესაძლებელია ძაბვის რეგულატორის დიოდის დამატება. გამყოფთან პარალელურად დაკავშირებულ კონდენსატორს აქვს რბილი გაშვების ეფექტი. დენის დინების დაწყების მომენტში, კონდენსატორი იტენება და G პოლუსის ძაბვა თანდათან იზრდება.

PMOS-ისთვის, NOMS-თან შედარებით, Vgs უნდა იყოს ზღურბლურ ძაბვაზე მეტი. რადგან გახსნის ძაბვა შეიძლება იყოს 0, DS-ებს შორის წნევის სხვაობა დიდი არ არის, რაც NMOS-თან შედარებით უფრო უპირატესობაა.

04 დაუკრავენისგან დაცვა

ბევრი გავრცელებული ელექტრონული პროდუქტის დანახვა შესაძლებელია კვების წყაროს ნაწილის დაუკრავენით გახსნის შემდეგ, კვების წყაროში შებრუნებული რეჟიმია, დიდი დენის გამო წრედში მოკლე ჩართვა ხდება და დაუკრავენ აფეთქდება, რაც წრედის დაცვაში მნიშვნელოვან როლს ასრულებს, თუმცა ამ გზით მისი შეკეთება და შეცვლა უფრო პრობლემურია.