如何处理模拟IC的未使用引脚?

问题:

如何处理模拟IC的未使用引脚?

RAQ:  Issue 70

答案:

友善体贴地对待它们,绝不要忽视它们。

正如歌德所说:“碌碌无为的生活无异于早逝1”。同样,模拟IC上的未使 用引脚可能会通过静电放电(ESD)而大大提高器件过早失效的风险。尽管不用的输出端可以不用连接,而且一般也如此,但无论这个引脚是模拟的还是数字的,通常最好连接到一个电源。在单电源系统中,通常是连接到是负电源,即“地”,在双电源系统中则是中间电源轨,但也有一些重要的例外情况。务必阅读浅显易懂的数据手册2,按照其中的建议行事。然而,如果其中没有涉及到这一内容,接地通常是极佳做法。

未使用的放大器输入端是一个重要的例外情况。正如我们在RAQ第46期3中看到的,将放大器未使用的输入端接地可能会增加功耗。因此,这种情况下的极佳做法,常常也是唯一安全的做法,是将放大器接成缓冲器,将该输入端连接到两个电源轨之间的某一电位。

CMOS开关和多路复用器是对称器件,其信号输入端和输出端是可以互换的,因此所有未 使用的引脚都应被视为输入,而不是输出。所以,这些引脚都应接地,其原因详见RAQ第3期的讨论4

内部上拉或下拉电阻将输入端上拉至正电源或下拉至地。如果未使用的输入端具有这样的一个电阻,则不需要进行连接。然而,如果连接该引脚,则应将它与其电阻一样连接到同一电源,因为任何其它连接都会导致电流流入电阻,带来功耗(该功耗可能相当小,但只要可能就应避免任何浪费)。

特别要注意未使用的逻辑输入,因为在不使用时,某些逻辑输入必须连接到逻辑1。此外,某些逻辑输入具有三种状态,而不是两种,开路条件也被定义为一种逻辑状态,这种输入可能需要保持不连接。

总而言之,必须将未使用IC引脚的连接作为模拟电路设计过程的重要部分加以考虑,不可轻视。

1 引自约翰·沃尔夫冈·冯·歌德的戏剧作品《在陶里斯的伊菲革涅亚》(1779)。
2 RAQ第4期:“购者自慎”。
3 RAQ第46期:“我们应该如何处理未使用的运算放大器?”。
4 RAQ第3期:“隔离关键细节(或与美人鱼和腌鲱鱼共进午餐)”。

作者

james-m-bryant

James Bryant

James Bryant自1982年起担任ADI公司的欧洲应用经理,直至2009年退休为止。至今仍从事撰写和咨询工作。他拥有英国利兹大学的物理学和哲学学位,同时还是注册工程师(C.Eng.)、欧洲注册工程师(EurEng.)、电机工程师协会会员(MIET)以及对外广播新闻处(FBIS)会员。除了热情钻研工程学外,他还是一名无线电爱好者,他的呼叫代号是G4CLF。