El cráter y el desprendimiento de humo mágico es la mejor pista aquí. He tenido piezas devueltas con un agujero de cráter en una vida pasada como ingeniero de aplicaciones. Esto es un indicador muy fuerte de que usted está causando una condición de latchup en su opamp. Esto puede ocurrir por un pico de voltaje en su carril de alimentación, o más comúnmente, por conducir uno de los pines de entrada por encima de su suministro positivo o por debajo de su suministro negativo.
Esta página de wikipeda explica el latchup aunque no explica claramente el mecanismo de activación. Este El libro blanco de TI lo explica con mucho más detalle .
Un latchup puede ser desencadenado por un pico de tensión en el carril de alimentación, o por la conducción de la entrada o la salida más allá de la tensión de alimentación (por debajo de GND o por encima de V+) de tal manera que fluya suficiente corriente para desencadenar la estructura del tiristor parásito inherente a los dispositivos CMOS.
Por ejemplo, digamos que tienes un cable de sensado largo en las entradas del opamp. Lo has desacoplado con condensadores cerámicos para filtrar el ruido como un ingeniero reflexivo. Lo que no sabe es que al conectar este cable en caliente se producirá un timbre de LC (empeorado por condensadores de baja ESR como los cerámicos) que sobrepasa en gran medida sus raíles de alimentación y desencadena un latchup en el circuito que detecta este cable. Este es un culpable común. Tengo gráficos de alcance de USB VBUS en el extremo del dispositivo sonando a 9 voltios de pico cuando se conecta a un PC con un cable de 6 pies. El sobreimpulso, la captación de ruido, el timbre LC, etc., todo debe ser diseñado para cuando se trata de cables.
Para reducir la probabilidad de latchup, puedes poner resistencias en serie en tus entradas. Una de las posibles causas es la entrada + del amplificador óptico de tu circuito. Una resistencia de 1k o más debería ser suficiente.
Tenga en cuenta que no es la sobretensión o subtensión de entrada la que daña el dispositivo en una situación de latchup. La sobretensión o subtensión impulsa momentáneamente la corriente dentro o fuera de la entrada del CI hasta el punto de encender el tiristor parásito inherente a todos los dispositivos CMOS. Los tiristores se activan por corriente. Este tiristor parásito provoca entonces un cortocircuito interno del carril de alimentación a GND. Si el transistor resulta ser pequeño, entonces podría ver que la corriente de alimentación aumenta pero el circuito funciona normalmente o sólo se ve algo perjudicado. (Pero si los transistores que se encienden son grandes, entonces fluirá una corriente muy grande y dañará su CI por el estrés térmico.
Al insertar una resistencia en serie en las entradas del CI expuestas a una posible sobre/baja tensión, se reduce la corriente por debajo de lo que puede disparar el tiristor parásito.
También parece que el amplificador óptico está conectado a una fuente de alimentación de alta corriente. También puede ayudar a aliviar el problema poniendo una resistencia limitadora de corriente en la alimentación del amplificador óptico, especialmente porque no consume mucha corriente. Si se produce el latchup, la resistencia limitadora de corriente limitará la corriente de alimentación y evitará daños en el dispositivo. Además, la corriente de alimentación durante el latchup será probablemente demasiado pequeña para mantener la condición de latch. Tenga en cuenta que debe poner una tapa de desacoplamiento en el amplificador óptico para mantener la estabilidad. Así que tal vez 100 Ohms y 0,1 uF en el opamp. Esta resistencia en serie de suministro también ayudaría definitivamente si el latchup está siendo causado por picos de voltaje en el carril de alimentación mediante la limitación de la corriente de latch.
Espero que eso ayude a encontrar al culpable, -Vince
