在汽車(chē)、軍事、過(guò)程或工業(yè)應(yīng)用等環(huán)境中使用的集成電路可能會(huì)暴露在超出指定工作限制的條件下。在電池監(jiān)控系統(tǒng)中，可能會(huì)發(fā)生故障條件，并且可能會(huì)對(duì)這些IC施加過(guò)壓。即使是瞬態(tài)過(guò)壓情況也可能導(dǎo)致傳統(tǒng)的CMOS開(kāi)關(guān)出現(xiàn)閂鎖的情況。閂鎖是一種不希望的高電流狀態(tài)，可能導(dǎo)致器件故障，即使在故障條件消除后仍可能持續(xù)存在。

在結(jié)隔離技術(shù)中，PMOS和NMOS晶體管的N阱和P阱形成寄生可控硅整流器（SCR）電路。過(guò)壓情況會(huì)觸發(fā)此SCR，導(dǎo)致電流顯著放大，進(jìn)而導(dǎo)致閂鎖。

如果輸入或輸出引腳電壓超過(guò)電源軌超過(guò)二極管壓降或電源排序不正確，則可能發(fā)生閂鎖。如果通道上發(fā)生故障，并且信號(hào)超過(guò)最大額定值，則故障可能會(huì)觸發(fā)典型CMOS器件的閂鎖狀態(tài)。

在電路上電期間，在向CMOS開(kāi)關(guān)供電之前，輸入端也可能會(huì)出現(xiàn)電壓，尤其是在使用多個(gè)電源為電路供電的情況下。這種情況可能會(huì)超過(guò)設(shè)備的最大額定值并觸發(fā)閂鎖狀態(tài)。

ADG5408是一款高壓8：1多路復(fù)用器，具有防閂鎖功能。ADG5408制造中使用的溝槽隔離技術(shù)可防止閂鎖狀態(tài)，并減少對(duì)外部保護(hù)電路的需求。防閂鎖不能保證過(guò)壓保護(hù)，僅意味著開(kāi)關(guān)進(jìn)入高電流SCR模式。ADG5408還具有8 kV人體模型（ANSI/ESDA/JEDEC JS-001-2010）的靜電放電（ESD）額定值。

圖1中的電路顯示了電池監(jiān)控應(yīng)用中使用的ADG5408。一個(gè)多路復(fù)用器用于正端，另一個(gè)用于負(fù)端。這種差分多路復(fù)用允許將單個(gè)儀表放大器用于多達(dá)八個(gè)通道。然后，放大器從每個(gè)電池中移除共模電壓。

圖1.電池監(jiān)控電路。

在設(shè)計(jì)和評(píng)估IC時(shí)，要對(duì)其進(jìn)行測(cè)試以評(píng)估其對(duì)閂鎖的脆弱性。在閂鎖測(cè)試期間，向引腳施加應(yīng)力電流1 ms，稱(chēng)為觸發(fā)器，并在觸發(fā)之前和之后測(cè)量引腳上的電流。在開(kāi)關(guān)設(shè)置為打開(kāi)，漏極（D）設(shè)置為V的情況下進(jìn)行最大壓力測(cè)試DD，并且源 （S） 設(shè)置為 V黨衛(wèi)軍，如圖 2 所示。

圖2.閂鎖測(cè)試配置（預(yù)觸發(fā)）常見(jiàn)變體。

然后驅(qū)動(dòng)電源的電壓超過(guò)V黨衛(wèi)軍直到達(dá)到所需的觸發(fā)電流。如果未發(fā)生閂鎖，則引腳上的電流返回到其預(yù)觸發(fā)值。發(fā)生閂鎖后，引腳繼續(xù)吸收電流，不受觸發(fā)電壓的驅(qū)動(dòng)。這只能通過(guò)關(guān)閉部件電源來(lái)停止。

圖3顯示了帶外延層的典型CMOS開(kāi)關(guān)與ADG5408進(jìn)行閂鎖測(cè)試時(shí)的結(jié)果比較。可以看出，該典型CMOS開(kāi)關(guān)在?290 mA時(shí)達(dá)到閂鎖電流，而ADG5408在測(cè)試結(jié)束于?510 mA之前沒(méi)有鎖存。

圖3.后閂鎖觸發(fā)電流比較。

審核編輯：郭婷