ZHCAAD4C June 2021 – November 2021 CD4052B , TS3A225E , TS3A44159
4.3 下沖
下沖是高速應(yīng)用中的一種典型現(xiàn)象，其中阻抗不匹配會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)過度振鈴，這會(huì)給通過關(guān)斷來隔離不同總線的總線開關(guān)帶來嚴(yán)重問題。在此狀態(tài)下，n 通道傳輸晶體管的柵極電壓處于地電勢(shì)，但任一 I/O 端口上的負(fù)電壓幅值大于 NMOS VT 將導(dǎo)致開關(guān)導(dǎo)通并且不再隔離總線。所以，如果信號(hào)開關(guān)設(shè)計(jì)中不包含下沖保護(hù)電路，那么幅值大且持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)的下沖會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)損壞。圖 4-3 中的原理圖展示了下沖現(xiàn)象。對(duì)于 0V 至 VCC 范圍內(nèi)的正常輸入電壓，開關(guān)處于高阻抗?fàn)顟B(tài)，輸出總線與輸入總線隔離。隔離總線上發(fā)生的下沖會(huì)引發(fā)故障，如圖 4-3 所示。
圖 4-3 禁用時(shí) NMOS 串聯(lián)開關(guān)器件中的下沖現(xiàn)象有兩種解決方案可防止 NMOS 在下沖期間（即使在禁用時(shí)）閉合：
- 抓取或鉗制輸入下沖能量。在這種方法中，鉗位電路接地或連接到 VCC。該鉗位電路可防止 NMOS 在發(fā)生下沖事件時(shí)閉合。
- 肖特基鉗位。采用這種方法時(shí)，肖特基二極管從開關(guān)的 I/O 端口接地。當(dāng) I/O 端口的電壓低于接地電壓時(shí)，二極管正向偏置并鉗制源極或漏極電壓，使輸入和輸出保持隔離。這種類型器件的一個(gè)例子是 TI 提供的 CBTS 總線開關(guān)。
- 有源鉗位至 VCC。采用這種方法時(shí)，有源鉗位電路連接到 VCC，通過將輸入電壓拉至 VCC 來抵消下沖電壓。這種類型器件的一個(gè)例子是 TI 提供的 CBTK 總線開關(guān)。
- 強(qiáng)制使用 NMOS 的柵極電壓跟蹤負(fù)輸入電壓，TI 全新的 CBT-C 系列就是使用這種方法來防止下沖。本應(yīng)用報(bào)告稍后將介紹這種保護(hù)方法。