【導讀】在汽車、軍事、過程或工業應用等環境中使用的集成電路可能暴露于超過額定工作限制的條件。在電池監控系統中，可能出現故障條件，并且過壓可能施加于這些IC。瞬變過壓條件甚至可能使傳統的CMOS開關經歷閂鎖條件。閂鎖是一種在故障條件消除之后仍可能持續存在的不良高電流狀態，它可能導致器件故障。
通過結隔離技術，PMOS和NMOS晶體管的N和P井形成寄生硅控整 流器(SCR)電路。過壓條件可能觸發此SCR，導致電流被顯著放 大，進而引起閂鎖。
如果輸入或輸出引腳電壓之一超過供電軌一個二極管壓降以上， 或者電源時序控制不當，則可發生閂鎖。如果通道上出現故障， 且信號超過最大額定值，則故障可觸發典型CMOS器件的閂鎖狀 態。
電路上電期間，也可能在CMOS開關上電前產生輸入端電壓，特 別是使用多個電源為電路供電時。此條件可能超過器件的最大額 定值，并觸發閂鎖狀態。
ADG5408是防閂鎖型高壓8:1多路復用器。用于制造ADG5408的溝 道隔離技術可防止閂鎖狀態，并減少外部保護短路。防閂鎖不保 證過壓保護，僅表示開關會進入高電流SCR模式。ADG5408還具有 8 kV人體模型靜電放電(ESD)額定值(ANSI/ESDA/JEDEC JS-001-2010)。
圖1中的電路顯示了用于電池監控應用中的ADG5408。一個多路復 用器用于正引腳，另一個用于負引腳。此差分多路復用允許將單 個儀表放大器用于最多八個通道。這樣，放大器可以消除每個電 池的共模電壓。
圖1.電池監控電路。
在設計和評估IC時，必須對其進行測試以評估其受閂鎖影響的可 能性。閂鎖測試期間，將應力電流施加于引腳1 ms，此操作稱為 觸發，觸發前后測量引腳上的電流。最大應力測試在開關斷開、 漏極(D)設為VDD且源極(S)設為VSS時執行，如圖2所示。
圖2.閂鎖測試配置(觸發前)的常見變化。
接著源極電壓被驅動至超過VSS，直至達到所需的觸發電流。如果 未發生閂鎖，則引腳電流返回預觸發值。發生閂鎖后，引腳繼續 吸取電流，而不用觸發電壓驅動。只能通過關斷器件來停止。
圖3顯示典型CMOS開關(使用外延層)與ADG5408在接受閂鎖測試 時的結果對比。可以看出，此典型CMOS開關在−290 mA達到閂鎖 電流，而ADG5408不會發生閂鎖，除非測試結束于−510 mA。
圖3.閂鎖觸發后的電流比較。
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