ESD保护电路

nancy2408 · 发表于 2012-8-17 09:22:51

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下图是ROM芯片的IO保护电路，想请教一下以下三类保护电路的工作原理，越详细越好，

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nancy2408 · 发表于 2012-8-17 15:27:03

求大侠指点啊！

qlmsdu · 发表于 2012-8-17 16:19:19

三言两语怎能解释清楚呢？我也是菜鸟，强烈建议楼主好好研究一下GGNMOS的ESD防护原理，这3张图都涉及到它，或者是此基础上栅上加了RC触发电路或其他的触发电路。。。。楼主可以看看柯明道中文的那本ESD书，入门够用了。。

寂寞的歌 · 发表于 2012-8-17 20:01:18

知道的不多，仅供参考哈～～
第一幅图：这个应该是电源对地的ESD，当电源VH上有瞬间高压脉冲时，利用RC低通滤波器的特性，电容上的电压不能突变，这样反相器输出高电平，把后面的NMOS管打开，提供ESD电流泄放通路，保护芯片内部的电路。
第二幅图：包含了输入端口和输出端口的ESD电路。先说输入的，当输入端口对地打负的ESD时，利用了栅耦合技术，利用输入PMOS管自身的CGD把自己耦合开，提供ESD电流泄放通路；不过这种方法有缺陷，就是有可能耦合瞬间不是所有的finger都能打开，这样电流就集中在某一个或者几个finger上，把MOS管烧坏（灯丝效应）。对电源打正的ESD时利用PMOS管的体二极管提供通路：同理对地打正或者负也是一样的原理
后面的电子和二极管构成了二级ESD保护。
输出的ESD电路其实也是一样的道理，看lz的电路图输出是半桥驱动电路，理论上只要输出POWER MOS足够大，就可以不用ESD，像很多DC-DC芯片中的SW端口一样。在打ESD时可以借用电源VIN到地的ESD。

hh632916753 · 发表于 2012-8-18 13:34:16

也在关注中

qlmsdu · 发表于 2012-8-18 18:25:14

回复 4# 寂寞的歌

大哥，你怎么看出来是半桥驱动的，我只看出来是4个反向器串联。貌似不是4个二极管。。。。。本人拙见，请大神们指正。。。

allen_tang · 发表于 2012-8-19 13:42:14

回复 6# qlmsdu

明显不是4个inv，第一个是施密特触发器

nancy2408 · 发表于 2012-8-20 09:01:56

回复 3# qlmsdu

谢谢啦，我是需要做这些电路的版图设计，原理还是不很清晰！

nancy2408 · 发表于 2012-8-20 14:33:11

回复 4# 寂寞的歌

很感谢！明白了一些！

HeNavy · 发表于 2012-8-24 10:35:44

第一种适用于频率低的信号,一般我们是采用的第二种方法。由于栅漏间寄生电容的存在，ESD瞬态正电压加在PAD上时， NMOS上的栅极也会耦合一个瞬态正电压，因此NMOS上的每一个“手指”会一齐导通，不用到达Vt1就能进入寄生横向晶体管骤回崩溃区(snapback region)。栅极电压由 Rgate放电到地。这个瞬态电压持续的时间由栅漏寄生电容和栅地电阻组成的RC时间常数决定。栅地电阻必须足够大，保证在电路正常工作时这个栅极耦合NMOS管是关闭的。

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