抗干扰设计中敏感电路的屏蔽

bjdonkey · 发表于 2014-2-12 16:23:21

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本帖最后由 bjdonkey 于 2014-2-12 17:14 编辑

至少在两个文档中看到，对于敏感电路的屏蔽可以采用：
用接地的保护环(guard ring)
保护环应接“干净”的 N阱较深，接地后可用来做隔离
不明白的是最后一条，N阱为什么接地而不是接电源呢？

tuohong · 发表于 2014-2-12 16:46:50

一般认为板级传递过来的电源没有地干净。实际是有用电源的。

bjdonkey · 发表于 2014-2-12 17:17:33

本帖最后由 bjdonkey 于 2014-2-12 17:18 编辑

回复 2# tuohong
如果接地那么Nwell吸收的是空穴（少子），如果接电源吸收的是电子（多子）。是这样理解的吗？那么究竟屏蔽的是什么呢？

ygyg100 · 发表于 2014-2-12 18:15:23

回复 3# bjdonkey

谈一下我的理解。
隔离的作用是什么？就是不想让两个东西相互之间产生影响。对于硅上的由器件组成的电路来说，在两个区域之间加入隔离环，就是不想让这两个区域之间的器件互相产生干扰。那么干扰在本质上是怎么产生的？是由于电子的运动。如果一个区域的电子大量跑到另一个区域，就会对另一个区域产生干扰。所以，放在两个区域之间的隔离环就像是一堵墙，防止电子穿过去，就是防止跑到另一个区域去。

那么隔离环怎么起到“墙”的作用呢？例如，P衬底，Nwell作为隔离，无论它接高电位还是低电位都能起到“墙”的作用。

当Nwell接高电位时，会吸引电子，排斥空穴，也就是当衬底中的一部分不务正业的电子（如果没有隔离墙，它们有能力为祸四方）流窜到离Nwell很近的地方时，会被吸引到Nwell中，陷入万劫不复之地，再也回不来了，那自然就没办法跑到其他地方去祸害了；对于不务正业的空穴，当它们接近Nwell时，会被无情的推开，自然也没有办法冲出隔离墙，只能在自家院子里待着了。

当Nwell接低电位时，会排斥电子，吸引空穴，那么与上述相对，会将空穴吸走，而将电子困在自家院儿里。

这就是隔离的原理。所以，当接高电位的隔离和接低电位的隔离都存在时，才不会有漏网之鱼，才能起到最好的隔离效果。一般情况下，有一个就可以了。

当然，隔离的效果好坏还和“墙”的高度和厚度有关系，也就是Nwell越深，越宽，隔离效果越好，这就不用解释为什么了吧。

最后，Nwell无论接的是电源还是地，要求电源和地是“干净”的。怎么理解“干净”？对于电源来说，“干净”就是它的正电荷存量为无穷大，就像是正电荷的海洋，无论往这个海洋里扔进去多少个电子或空穴都不会对它的水位产生一丁点儿影响。对地来说，“干净”就是它的负电荷存量为无穷大，是负电荷的海洋，也是扔进去多少个电子或空穴都不会对它的水位产生一丁点儿影响。如果不“干净”，也就是外来的电荷会影响海洋的水位，潮涨潮落间，就会有不法电荷跑出去，那么Nwell虽然起到了墙的作用，但是由于牢门没关紧，本身反而放出来了很多不务正业的载流子，隔离效果自然就打了折扣。