一种快关断的新型ESD电源箝位电路

提出了一种新型电源箝位电路,旨在解决传统电路中存在的泄漏电流大、误触发、低导通时间等问题。该电路通过引入双极晶体管(BJT),利用BJT电流放大作用以降低电容容值,再利用MOS管和串联二极管的反馈作用以调整触发电压,来提升箝位电路的性能。仿真结果表明,该电路可以快速响应ESD事件,并且可以实现快速关断的功能,从而快速泄放电流,避免对内部电路造成损坏。     

基于二极管技术优化射频集成电路的ESD

在CMOS集成电路设计中,工艺尺寸不断减小、栅氧厚度不断变薄,对ESD提出更高的要求。尤其在射频集成电路中,ESD的寄生电容对射频性能将产生不可忽略的影响。基于二极管正向偏置对ESD电流的泄放能力,通过引入电感和电容对ESD脉冲的精确模拟,通过设计有效的有源RC电源钳位电路,考虑到版图电阻电容寄生对ESD的射频性能的影响,提出3种版图设计,对各种版图进行了仿真,分析ESD和射频性能,提出了最优的版图,满足射频集成电路应用的ESD保护电路。     

基于RC触发NMOS器件的ESD电路设计

研究了基于电阻(R)电容(C)触发n型金属氧化物半导体(NMOS)器件的静电放电(ESD)电路参数与结构的设计,讨论了电阻电容触发结构对ESD性能的提升作用,研究了不同RC值对ESD性能的影响以及反相器结构带来的ESD性能差异,并讨论了在特定应用中沟道放电器件的优势。通过一系列ESD测试电路的测试和分析,发现电阻电容触发结构可以明显提高ESD电路的保护能力,其中RC值10 ns设计的栅耦合NMOS(GCNMOS)电路具有最高的单位面积ESD保护能力,达到0.62 mA/μm2。另外对于要求触发电压特别低的应用场合,RC值1μs设计的GCNMOS电路将是最好的选择,ESD能力可以达到0.47 mA/μm2,而触发电压只有3 V。     

一种新型低漏电ESD电源箝位电路

在到达纳米级工艺后,传统的静电放电防护(ESD)电源箝位电路的漏电对集成电路芯片的影响越来越严重。为降低漏电,设计了一种新型低漏电ESD电源箝位电路,该箝位电路通过2个最小尺寸的MOS管形成反馈来降低MOS电容两端的电压差。采用中芯国际40 nm CMOS工艺模型进行仿真,结果表明,在相同的条件下,该箝位电路的泄漏电流仅为32.59 nA,比传统箝位电路降低了2个数量级。在ESD脉冲下,该新型ESD箝位电路等效于传统电路,ESD器件有效开启。     

一种用于ESD保护的SCR触发电路

介绍一种检测ESD电压并输出触发或关断信号的电路结构。通过对ESD脉冲的上升沿进行分辨,然后输出触发信号从而触发SCR钳位器件对内部电路进行保护,并在ESD脉冲结束时对脉冲下降沿进行检测,从而输出关断信号关断SCR钳位器件,防止闩锁效应的发生。仿真结果显示,该电路能较好地检测ESD脉冲的上升沿或下降沿而输出不同的信号,从而能降低SCR钳位器件的触发电压,并防止闩锁效应。     

基于130 nm SOI工艺数字ASIC ESD防护设计

绝缘体上硅(SOI)工艺具有寄生电容小、速度快和抗闩锁等优点,成为低功耗和高性能集成电路(IC)的首选.但SOI工艺IC更易受自加热效应(SHE)的影响,因此静电放电(ESD)防护设计成为一大技术难点.设计了一款基于130 nm部分耗尽型SOI (PD-SOI)工艺的数字专用IC (ASIC).针对SOI工艺ESD防护设计难点,进行了全芯片ESD防护原理分析,通过对ESD防护器件、I/O管脚ESD防护电路、电源钳位电路和ESD防护网络的优化设计,有效减小了SHE的影响.该电路通过了4.5 kV人体模型ESD测试,相比国内外同类电路有较大提高,可以为深亚微米SOI工艺IC ESD防护设计提供参考.     

一种用于混合电压芯片的新型ESD防护触发电路

为了降低芯片成本,通过使用低压器件串联的方式构造静电防护触发电路,使芯片在没有使用高压I/O器件的情况下实现了高压电源域的ESD防护。由于该触发电路未使用电容器件,因此有效地降低了ESD触发电路所占用的芯片面积,并且该电路为静态电压触发,其开启时间可远长于一般电容电阻耦合的触发电路。通过在HSPICE中使用类ESD(ESD-like)的方波脉冲,可以看出该电路在发生ESD时能有效地触发ESD器件,而在芯片正常工作时不易因外界干扰而产生误触发。     

USB3.0电路保护

USB3.0接口设备集合了通信速度为5Gbps的四个额外的数据通道,而且电源总线也有着高达900mA的最大输出电流。这些新的USB3.0规格加上集成芯片几何尺寸的不断缩小,使得预防电气瞬变和过流故障也变得更重要复杂。即使是很小的静电放电(ESD)和短路事故带来的危害也相比更大。寄生电容,低钳位电压和低电阻成为电路保护元件选择中的关键指标。本文网络版地址:http://www.eepw.com.cn/article/145483.htm     

栅极触发PDSOI CMOS闩锁效应研究

测试了不同静态栅极触发电压(输入电压)下诱发CMOS闩锁效应需要的电源电压和输出电压(即将闩锁时的输出电压),发现静态栅极触发CMOS闩锁效应存在触发电流限制和维持电压限制两种闩锁触发限制模式,并且此栅极触发电压.输出电压曲线是动态栅极触发CMOS闩锁效应敏感区域与非敏感区域的分界线.通过改变输出端负载电容,测试出了不同电源电压下CMOS闩锁效应需要的栅极触发电压临界下降沿,并拟合出了0 pF负载电容时的临界下降沿,最终得出了PDSOI CMOS电路存在的CMOS闩锁效应很难通过电学方法测试出来的结论.     

一种高速低尖峰电流功率管驱动器电路的设计

利用电荷泵自举原理,提出一种新颖的CMOS驱动电路。该电路在输入信号未进行开关操作时对电容充电,在开关操作发生时,由电荷泵电容和电源一起向负载电容充放电,从而可在不影响充放电时间的前提下降低电源对负载电容的充放电尖峰电流,减小电源噪声。该电路特别适合用来驱动采用高k介质或深槽隔离工艺的功率集成电路,可同时降低上升/下降沿时间和电源尖峰电流,并大幅减小芯片面积。采用中芯国际0.35μm标准CMOS工艺进行流片,测试结果表明,该电路可同时降低负载电容充放电尖峰电流与上升/下降沿时间。