¿Razones para que 741 op-amp se enganchen?

El adjunto es un esbozo de una sección transversal del proceso CMOS de doble pozo creado para mostrar una estructura parasitaria conocida como SCR.

Losdiodosquesemuestransonunionesqueestánpresentesylalínearojamuestraunarutaactualquecomienzaen(porejemplo)laSeñal2,seponeencontactoconelimplanteP++S/D,semueveatravésdeNWellenelPWellyluegofinalmenteenelN++S/Dseimplantaenloscontactosparalaseñal1.EsodescribeunaestructuraPNPNquetambiénseconocecomounSCR(rectificadorcontroladoporsilicio).

EstaesunaestructuraparásitaqueexisteenTODOSlosprocesosmodernosysedebetenerencuentaduranteeldiseñosiguiendoloqueseconocecomoreglasdediseñoparaelespaciado.Noestápermitidocolocardiferentesestructurasdemasiadojuntas,porejemplo.

UnSCR,unavezactivado,se"enganchará" y conducirá corriente hasta que se rompa la ruta actual. En el caso de un chip, esto ocurre cuando la fuente de alimentación falla o el chip se autodestruye. Los pozos son estructuras muy grandes y pueden manejar grandes cantidades de corrientes, por lo que, una vez activados, vencen a las estructuras diseñadas deliberadamente.

No conozco los detalles del proceso utilizado para fabricar el '741, pero muestro el ejemplo del proceso CMOS como una advertencia de que existe una RCS parasitaria incluso en los procesos modernos de CMOS de hoy, incluso después de todos estos años: es inherente.

En general, un dispositivo se bloqueará cuando el dispositivo parásito se active por voltajes que están fuera de rango. En mi bosquejo, la señal 1 tendría que superar Vdd y la señal 2 tendría que ser más baja que la tierra y el SCR depende de los niveles de dopaje y los campos eléctricos y el espaciado.

Se recomienda leer la especificación 741 y observar sus límites en el funcionamiento normal. Aunque sería educativo sacrificar algunos de estos dispositivos en un experimento.

Independientemente de lo que la gente piense del 741, es un buen punto de partida para entender los simples amplificadores operacionales y contiene el elemento clave de lo que es el núcleo de un op-amp: el "par diferencial".

Podría ser una serie de cosas, la entrada se acerca o sobrepasa los rieles de suministro, la tensión de entrada en modo común que excede los límites máximos y se sabe que una carga capacitiva hace que algunos amplificadores operacionales hagan cosas extrañas. Estoy seguro de que hay otras razones por las que no estoy pensando en este momento. La moraleja de la historia es que el amplificador operacional moderno promedio no tiene estos problemas. El 741 es un dinosaurio, y debe agotarse de los programas de EE en todo el mundo en un tren.

No estoy seguro de si te refieres al hecho de que muchos IC tienen una construcción física muy similar a la de un SCR. No estoy seguro si es cierto para un 741 tampoco. El problema se produce cuando los voltajes en varios pines se producen en un orden incorrecto o son demasiado altos, pueden engancharse como lo hace un SCR, cortando el circuito, y probablemente desapareciendo hasta la muerte.