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Thema: LatchUp

  1. #1
    Neuer Benutzer Öfters hier
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    LatchUp

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    Kann mir jemand den Grund für den LatchUp Effekt bei einem OP erklären. Im Anhang ein Schaltplan des TL082 aus dem Datenblatt. In einem anderen Forum habe ich das Stichwort phase reversion gelesen. Habe beim googlen aber nichts gefunden. Bin ich mit dem Gedanken, dass ein Thyristor, wie im Anhang in der Markierung, gezündet wird falsch. Wenn ich danach suche, dann wird nur der Effekt beschrieben, aber nicht wie es dazu kommt.
    Miniaturansichten angehängter Grafiken Miniaturansichten angehängter Grafiken latchup_tl082.jpg  

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von SprinterSB
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    http://de.wikipedia.org/wiki/Latch-Up-Effekt
    http://de.wikipedia.org/wiki/Thyristor

    Evtl. auch die englischsprachigen Pendants.

    In der Praxis sind eher Transienten durch induktive Bauelemente (Motoren) Ursache der Spannungsspizen bzw. fehlansteuerung der MOS-Teile.
    Disclaimer: none. Sue me.

  3. #3
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    Wo siehst Du in Deinem Bildchen denn einen Thyristor? Latchup bei MOS-Bauelementen tritt durch die Zündung von parasitären Vierschichtstrukturen auf, prinzipbedingt bilden die Wannen, in denen die MOS-Transistoren "gebaut" sind, mit dem Substrat pn-Übergänge und das kann bei ungünstiger Auslegung und enstprechender Ansteuerung von aussen (idR durch Vorspannung in der falschen Richtung) zum Zünden dieser parasitären Thyristoren führen. Die intentionell im Schaltkreis beinhalteten Bauteile sollten besser keine Thyristoren bilden, Ausnahme: die Latchfunktion ist gewollt, wie bei Überspannungsschutzbauelementen zB.
    Das Phase Reversal bei OPV tritt durch Übersteuerung der Eingänge auf und betrifft viele Typen, daher sollte man den lt Datenblatt erlaubten Eingangsspannungsbereich tunlichst beachten, notfalls clampen oder das Datenblatt nach eventuellem Schutz vor diesem Verhalten befragen. Oder einfach ausprobieren, dann kann man so lustige Sachen beobachten wie OP07, die von einem Hersteller umkehren, vom anderen begrenzen. Hgrmbl!

  4. #4
    Neuer Benutzer Öfters hier
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    Ich habe mir jetzt per Steckbrett was aufgebaut mit einem TL082. Irgendwie komm ich nicht drauf, wie ich den Fehler nachbilden soll. Übersteuern der Eingänge soll heißen, dass die Eingangsspannungen der Eingang über der Versorgungsspannung liegt. D.h. sollte die Versorgungsspannung durch z.B. Belastung abfallen, dann kann dass zu einem 'phase reversal' führen, wenn das Eingangssignal größer wird als die Versorgungsspannung .. richtig ? Ich habe im Aufbau ein Integrator und ein Testsignal, welches über eine gekoppelte Induktivität mit Störungen versorgt wird.
    Gegenmaßnahme:
    1. Clampen mit Schottky Diode, hat aber Einfluss auf die Regelung,weil das Sensorsignal über eine Induktivität kommt und eine Art PWM Strom ist. Spitzen fallen raus!
    2. Sollte der Ausgang dann abhauen, dann ziehe ich ihn ab einer bestimmten Grenze gegen Masse, die sich an der normalen Betriebsspannung orientiert. Das mit der Gedanken, das wenn sich wieder ein normaler Betriebsfall einstellt, alles wieder normal arbeitet weil der Ausgang fest ist ab einem bestimmten Punkt. Der Arbeitsbereich der Ausgangsspannung liegt unter dieser Grenze. Hab ich probiert. Manchmal bleibts hängen, manchmal nicht beim gleichen IC.

    Wenn dieser Fehler eintritt, gibt es die Selbsthaltung dann im IC selbst und ist somit unabhängig vom Ausgangsstrom. Kann das mit dem Ausgang begrenzen funktionieren. Eine klare Hilfe wäre für mich ein Quelle, in der der phase reversal Effekt anhand der Schaltung aus dem Datenblatt beschrieben wird.
    http://pdf1.alldatasheet.com/datashe.../TI/TL082.html
    Kennt da jemand was!

  5. #5
    Erfahrener Benutzer Roboter Experte
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    Hallo etsmart!

    Ich kenne das vom LF356. Ob das auch beim TL082 so ist, kann ich nicht sagen. Das "phase reversal" tritt aber nur in der Nähe der negativen Versorgung auf, wenn man mit den Eingängen zu nah an die neg. Versorgung heran kommt. Der erlaubte Eingangsspannungsbereich ist im Datenblatt unter "Common-mode input voltage range" nachzulesen. Der Effekt ist nicht selbsthaltend. Wenn man in den erlaubten Bereich zurück geht, ist wieder alles in Ordnung. Wenn sich etwas aufhängt, dann ist es im Zusammenspiel mit der umgebenden Schaltung. Durch die Phasenumkehr kann sich eine Gegenkopplung in eine Mitkopplung wandeln und dann hängt die Schaltung. Also Vorsichtsmaßnahmen ergreifen, damit die Eingänge im erlaubten Bereich bleiben. Oder OPVs verwenden, die einen Eingangsspannungsbereich bis zur Versorgung (rail to rail) haben.

    Gruß Waste

  6. #6
    Neuer Benutzer Öfters hier
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    Selbsthaltung kann bei mir durch die Beschaltung kommen, ist ein Stromregelkreis.
    Egal, der Eingang ist ein Differenzverstärker mit JFET. JFET ist ein pn-Übergang, der normal in Sperrichtung betrieben wird. Dadurch entsteht eine Sperrschicht, weshalb alles Leistungslos gesteuert wird. Wird die Spannung am Eingang zu groß, dann liegt ein positives Potential in Durchlassrichtung an. D.h der pn-Übergang bildet eine Diodendurchgang. Das ist eine Möglichkeit. Eine andere ist, die Sperrschicht wird zu groß, dann gibt es einen Lawineneffekt wie bei einer Z-Diode. Das sollte aber zur Zerstörung führen.
    Im Datenblatt stehen drei Angaben bei Common mode ...
    -12V, +-11V, +15V bezogen auf +-15V. Wieso nur in der Nähe der negativen Versorgung?

  7. #7
    Erfahrener Benutzer Roboter Experte
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    Zitat Zitat von etsmart
    Im Datenblatt stehen drei Angaben bei Common mode ...
    -12V, +-11V, +15V bezogen auf +-15V. Wieso nur in der Nähe der negativen Versorgung?
    Das ist meine bisherige Erfahrung. An die obere Versorgung kann man ganz ran gehen, bei der unteren nur bis 3V Abstand. Das sagt auch der typ. Wertebereich für die erlaubte Eingangsspannung im Datenblatt.
    Geht man bis an die untere Versorgung ran, dann ist das fahrlässig, es kann zum "phase reversal" kommen. Aber es geht noch nichts kaputt. Geht man über die Versorgung hinaus, dann ist das grob fahrlässig, es kann der Baustein zerstört werden.

    Waste

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