書????名 | 模擬電路的ESD設(shè)計 | 作????者 | 劉忠立 |
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出版時間 | 2014年1月 | 頁????數(shù) | 368 頁 |
定????價 | 79.00 | 開????本 | 16 開 |
裝????幀 | 精裝 | ISBN | 9787118093261 |
版????次 | 1版1次 | 出版基金 | 裝備科技譯著出版基金 |
字????數(shù) | 523 | 中圖分類 | TN710.02 |
第1章 引言1
1.1 ESD軟件工具Prism中的模擬及數(shù)字部分的內(nèi)容1
1.2 重要的定義3
1.2.1 ESD保護網(wǎng)絡(luò)3
1.2.2 ESD箝位4
1.2.3 最大限制的絕對值及脈沖SOA5
1.2.4 ESD脈沖技術(shù)指標6
1.2.5 擊穿及不穩(wěn)定性6
引言的DECIMMTM仿真例子10
第2章 擊穿及注入情形下半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中的電導(dǎo)調(diào)制11
2.1 重要的定義及限制11
2.1.1 基本的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)11
2.1.2 電導(dǎo)調(diào)制及負微分電阻12
2.1.3 空間電流的不穩(wěn)定性、絲狀電流形成及抑制13
2.1.4 快返回工作14
2.1.5 本章內(nèi)容的方法要點16
2.2 反向偏置p-n結(jié)的雪崩擊穿16
2.2.1 雪崩擊穿現(xiàn)象的解析描述17
2.2.2 p -p-n 結(jié)構(gòu)中雪崩擊穿的數(shù)值分析19
2.3 p-i-n結(jié)構(gòu)中的雙雪崩注入22
2.3.1 效應(yīng)的解析描述22
2.3.2 p-i-n二極管結(jié)構(gòu)的解析描述22
2.4 Si n -n-n 二極管結(jié)構(gòu)中的雪崩注入24
2.4.1 解析方法25
2.4.2 仿真分析26
2.5 n-p-n二極管結(jié)構(gòu)中電導(dǎo)調(diào)制的不穩(wěn)定性27
2.5.1 浮置基區(qū)中的電導(dǎo)調(diào)制:二極管工作模式27
2.6 三極管n-p-n結(jié)構(gòu)中的電導(dǎo)調(diào)制29
2.6.1 基極接地UEB=0(BVCES)時的擊穿29
2.6.2 發(fā)射極浮置IE=0時的情形30
2.6.3 共發(fā)射極電路IB<0時的雪崩注入30
2.6.4 共發(fā)射極電路正偏基極電流IB>0時的雪崩注入35
2.6.5 共基極電路中的雪崩注入37
2.7 PNP結(jié)構(gòu)中的雪崩注入38
2.8 Si p-n-p-n結(jié)構(gòu)中的雙注入40
2.8.1 等效電路40
2.8.2 p-n-p-n結(jié)構(gòu)中的電導(dǎo)調(diào)制仿真41
2.9 有負微分電阻的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中空間電流的不穩(wěn)定性現(xiàn)象43
2.9.1 雪崩注入時絲狀電流的形成45
2.9.2 雙雪崩注入電導(dǎo)調(diào)制中的絲狀電流效應(yīng)48
2.9.3 雙注入情形中的電流絲效應(yīng)48
2.10 小結(jié)49
第2章的DECIMMTM仿真例子50
第3章 集成電路工藝技術(shù)的標準器件及ESD器件51
3.1 集成電路工藝技術(shù)的ESD細節(jié)考慮51
3.1.1 具有擴展電壓元件的典型DGO CMOS工藝51
3.1.2 BCD及BiCMOS集成工藝流程的ESD細節(jié)考慮62
3.2 ESD脈沖狀態(tài)的安全工作區(qū)65
3.2.1 保持可靠性的SOA及電流不穩(wěn)定性范圍66
3.2.2 ESD狀態(tài)的脈沖SOA67
3.2.3 BCD工藝中典型器件的ESD SOA69
3.2.4 ESD器件的不穩(wěn)定性范圍及SOA72
3.2.5 ESD器件的物理限制、空間熱逸散74
3.3 CMOS工藝中的低壓ESD器件77
3.3.1 快返回NMOS77
3.3.2 FOX(TFO)ESD器件80
3.3.3 LVTSCR和FOXSCR82
3.3.4 低壓雪崩二極管83
3.4 BJT工藝中的ESD器件86
3.4.1 集成NPN BJT器件86
3.4.2 雙極SCR87
3.5 BCD及擴展電壓CMOS工藝中的高壓ESD器件89
3.5.1 LDMOS-SCR及DeMOS-SCR器件89
3.5.2 橫向PNP BJT器件91
3.5.3 高壓雪崩二極管95
3.6 雙向器件96
3.6.1 CMOS工藝中雙向器件結(jié)構(gòu)96
3.6.2 高壓雙向器件99
3.6.3 基于Si-Ge NPN BJT結(jié)構(gòu)的雙向ESD器件100
3.7 ESD二極管及無源元件 104
3.7.1 正向偏置ESD二極管104
3.7.2 無源元件106
3.8 小結(jié)111
第3章的DECIMMTM仿真例子111
第4章 ESD箝位117
4.1 有源NMOS箝位119
4.2 具有內(nèi)部阻擋結(jié)參考或dV/dt導(dǎo)通的低壓箝位121
4.2.1 快返回NMOS箝位121
4.2.2 瞬態(tài)觸發(fā)PMOS箝位126
4.2.3 10V FOX快返回器件126
4.2.4 LVTSCR及FOX-SCR箝位128
4.2.5 高保持電壓的LVTSCR箝位130
4.2.6 SCR箝位中的觸發(fā)特性控制132
4.3 ESD箝位中的電壓和電流參考137
4.3.1 BiCMOS工藝中的低壓箝位138
4.3.2 具有電壓參考的NPN箝位140
4.4 高壓ESD器件142
4.4.1 具有內(nèi)部阻擋結(jié)參考的20V NPN142
4.4.2 具有外部橫向雪崩二極管參考的NPN箝位143
4.4.3 基于SCR的高壓箝位143
4.4.4 橫向LPNP箝位144
4.4.5 混合器件-電路雙模式方法144
4.5 自保護概念148
4.5.1 器件級自保護148
4.5.2 陣列級自保護149
4.6 超高壓電路的ESD保護152
4.7 小結(jié)154
第4章的DECIMMTM仿真例子154
第5章 ESD網(wǎng)絡(luò)設(shè)計原理163
5.1 基于軌道的ESD保護網(wǎng)絡(luò)164
5.1.1 基于軌道和局部的ESD保護164
5.1.2 采用快返回箝位基于軌道的ESD保護166
5.1.3 采用有源箝位基于軌道的ESD保護168
5.1.4 BiCMOS工藝中有源箝位設(shè)計的細節(jié)考慮171
5.1.5 雙極差分輸入保護176
5.1.6 雙極輸出保護179
5.1.7 CMOS 輸入和輸出保護181
5.1.8 陣列級的考慮183
5.1.9 二級保護的概念185
5.2 基于局部箝位的ESD保護網(wǎng)絡(luò)191
5.2.1 局部ESD保護191
5.2.2 串行數(shù)據(jù)線引腳情形研究192
5.2.3 EEPROM中擦除引腳的保護193
5.2.4 內(nèi)部引腳的局部保護196
5.2.5 高速I/O引腳的局部保護198
5.3 多電壓域的ESD網(wǎng)絡(luò)200
5.3.1 多電壓域200
5.3.2 具有單一有源箝位網(wǎng)絡(luò)的多電壓域保護201
5.3.3 差分輸入局部雙向ESD保護202
5.4 具有ESD緊密模型的ESD網(wǎng)絡(luò)仿真203
5.4.1 用于快返回NMOS及PMOS器件的緊密模型204
5.4.2 快返回LVTSCR模型204
5.4.3 擴展電壓快返回緊密模型205
5.4.4 高壓漏極開路的電路分析210
5.5 小結(jié)211
第5章的DECIMMTM仿真例子211
第6章 單通道模擬電路的ESD設(shè)計219
6.1 放大器220
6.1.1 放大器的產(chǎn)品系列及技術(shù)指標 220
6.1.2 放大器的ESD解決方案224
6.1.3 雙極輸出高壓音頻放大器226
6.1.4 低壓放大器的雙極輸出保護227
6.1.5 輸入保護229
6.1.6 CMOS輸出230
6.2 數(shù)-模轉(zhuǎn)換器和模-數(shù)轉(zhuǎn)換器230
6.2.1 高速DAC的功能模塊231
6.3 高速接口I/O引腳234
6.3.1 接口類模擬產(chǎn)品234
6.3.2 集成電路電纜放電事件的測試程序235
6.3.3 滿足CDE要求的接口引腳ESD保護 237
6.4 小結(jié)238
第6章的DECIMMTM仿真例子239
第7章 電源管理電路的ESD保護247
7.1 電源管理產(chǎn)品247
7.1.1 電源管理產(chǎn)品及ESD挑戰(zhàn)247
7.1.2 集成的DC-DC轉(zhuǎn)換器及控制器250
7.1.3 集成電源陣列251
7.2 低壓電源電路ESD263
7.2.1 低壓電源開關(guān)模塊263
7.2.2 降壓DC-DC轉(zhuǎn)換器265
7.2.3 低壓開關(guān)引腳的局部快返回保護266
7.3 集成高壓調(diào)節(jié)器的ESD保護270
7.3.1 集成異步降壓調(diào)節(jié)器270
7.3.2 同步調(diào)節(jié)器273
7.4 控制器280
7.4.1 異步降壓-升壓(SEPIC)控制器280
7.4.2 同步降壓控制器283
7.5 光管理單元和LED驅(qū)動器285
7.5.1 模擬LED技術(shù)285
7.5.2 LED驅(qū)動器286
7.5.3 光管理單元287
7.6 其他例子的研究292
7.6.1 電源陣列-ESD箝位的相互作用292
7.6.2 N型外延層-N型外延層的瞬態(tài)閂鎖294
7.6.3 高壓引腳保護的CDM297
7.7 小結(jié)301
第7章的DECIMMTM仿真例子302
第8章 系統(tǒng)級和分立元件的ESD309
8.1 系統(tǒng)級規(guī)范和標準309
8.1.1 ESD魯棒系統(tǒng)的意義309
8.1.2 系統(tǒng)級ESD脈沖及模型312
8.1.3 系統(tǒng)級事件的瞬態(tài)閂鎖316
8.1.4 系統(tǒng)級的保護元件319
8.2 晶圓片人體金屬模型測量319
8.2.1 晶圓片HMM測試儀及脈沖等效電路321
8.2.2 HMM-HBM元件的相關(guān)性322
8.3 系統(tǒng)級引腳的片上設(shè)計325
8.3.1 系統(tǒng)級保護的電路例子325
8.4 熱交換及熱插拔329
8.4.1 二級SCR ESD器件的概念330
8.5 系統(tǒng)級封裝的保護334
8.6 分立元件的ESD魯棒性335
8.6.1 高可靠性系統(tǒng)中的分立元件335
8.6.2 分立元件的ESD要求336
8.6.3 有缺陷器件的基本數(shù)值分析及二晶體管模型337
8.6.4 分立元件魯棒性的實驗評估340
8.7 小結(jié)344
第8章的DECIMMTM仿真例子345
參考文獻348"
本書首先介紹半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)、集成標準及ESD器件、ESD箝位設(shè)計原理以及ESD保護網(wǎng)絡(luò)設(shè)計原理,在此基礎(chǔ)上介紹單通道模擬集成電路的ESD保護以及電源管理模擬集成電路的ESD保護,最后介紹系統(tǒng)的ESD保護以及系統(tǒng)對分立元件的ESD要求。 本書不僅可以作為教科書學(xué)習(xí),加深對半導(dǎo)體器件及電路ESD知識的理解,而且可以通過給出的大量例子練習(xí)以及推薦的軟件,去幫助讀者解決在實際中碰到的ESD難題,因而,本書是一本理論同應(yīng)用高度結(jié)合的工具書。本書適合從事集成電路設(shè)計及系統(tǒng)應(yīng)用的廣大科技人員閱讀,也可以作為相關(guān)領(lǐng)域研究生和大學(xué)生的教學(xué)參考書。
電路型式圖①是反相輸入型積分電路,其輸出電壓是將輸入電壓對時間的積分值除以時間所得的商,即Vout=-1/C1R1∫Vin dt,由于受運放開環(huán)增益的限制,其頻率特性為從低頻到高頻的-20dB/dec...
數(shù)字電路是經(jīng)過抽象的,人為將其理解為處理數(shù)字信號(即高電平“1”和低電平“0”)的電路。數(shù)字電路由邏輯門和觸發(fā)器等基本單元構(gòu)成,可以采用硬件描述語言進行設(shè)計。單純從物理學(xué)上看,數(shù)字電路和模擬電路沒有本...
學(xué)習(xí)模擬電路之前要會什么基礎(chǔ)知識?
學(xué)習(xí)模擬電路之前要掌握的基礎(chǔ)知識有:電路基礎(chǔ),信號與系統(tǒng),復(fù)變函數(shù)。
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頁數(shù): 58頁
評分: 4.6
總課時號 任課班級 11 電子 科目 模擬電子技術(shù) 備課時間 上課時間 課時數(shù) 10 課題名稱 項目一 任務(wù)一 制作與測試二極管整流電路 背景分析 電子電路的工作原理及所具有的不同功能, 都與電子線路中所使用的半導(dǎo) 體器件的類型、 性能、工作狀態(tài)有關(guān)。因此, 熟悉并掌握半導(dǎo)體器件的基本知 識,就成為學(xué)習(xí)與應(yīng)用電子線路的關(guān)鍵。 本章所介紹的二極管就是一種常用的 半導(dǎo)體器件,其用途十分廣泛。 教學(xué)目標 確立 知識與技能 1.了解二極管的基本知識; 2.掌握單相整流電路的組成 3.理解單相整流電路的工作原理。 4.會識別二極管并能對其進行檢測; 5.會制作與檢測單相橋式整流電路; 過程與方法 采用項目引領(lǐng),任務(wù)驅(qū)動的教學(xué)模式,實現(xiàn) “做中教、做中學(xué),教學(xué)做合一” 的教學(xué)理念,培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和動手實踐能力。 情感態(tài)度 與價值觀 1.通過創(chuàng)設(shè)情景、實物演示,激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲; 2.
前言
致謝
第1章ESD設(shè)計綜合
第2章ESD架構(gòu)和平面布局
第3章ESD電源網(wǎng)絡(luò)設(shè)計
第4章ESD電源鉗位
第5章ESD信號引腳網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計與綜合
第6章保護環(huán)的設(shè)計與綜合
第7章ESD全芯片設(shè)計——集成與結(jié)構(gòu)
《ESD設(shè)計與綜合》是Steven H.Voldman博士所著的《ESD Design and Synthesis》的中文翻譯版。本書的目的在于教會讀者半導(dǎo)體芯片上ESD設(shè)計的“藝術(shù)”。全書的線索將按照如下順序:版圖布局、結(jié)構(gòu)、電源軌及電源軌的ESD網(wǎng)絡(luò)、ESD信號引腳解決方案、保護環(huán)還有一大批實現(xiàn)的實例。這條線索同其他已公開的大部分相關(guān)資料不同,但卻更貼近實際團隊在實現(xiàn)ESD設(shè)計過程中所采用的方法。除此之外,本書還將為讀者介紹當下處于熱議的許多結(jié)構(gòu)和概念。同時還將展示如DRAM、SRAM、圖像處理芯片、微處理器、混合電壓到混合信號應(yīng)用,以及版圖布局等實例。最后,本書還將介紹其他資料中尚未討論過的話題,包括電源總線結(jié)構(gòu)、保護環(huán)、版圖布局。本書主要面向需要學(xué)習(xí)和參考ESD相關(guān)設(shè)計的工程師,或需要學(xué)習(xí)ESD相關(guān)知識的微電子學(xué)和集成電路設(shè)計專業(yè)高年級學(xué)生和研究生。
靜電保護元件(ElertroStaticDischarged Protection)防靜電管ESD靜電二極管簡稱ESD,是一種過壓、防靜電保護元件,是為高速數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用的I/O端口保護設(shè)計的器件。
優(yōu)恩ESD靜電二極管封裝規(guī)格有:SOD-323封裝、SOD-523封裝、SOD-882封裝、DFN-1006封裝、DFN-1006BP封裝、DFN-1006DN封裝、SOD-882封裝、SOD-923封裝、SO-08封裝、SOP-14封裝、SOP-16封裝、SOT-23封裝、SOT-25封裝、SOT-26封裝、SOT-143封裝、SOT-323封裝、SOT-353封裝、SOT-363封裝、SOT-553封裝、SOT-563封裝、DSON-10封裝、MSOP-08封裝、DFN2010P8封裝、DFN2510P10封裝、DFN2626P10封裝、EMI系列、高分子ESD靜電二極管系列、SOD-123封裝、DFN0603(0201)封裝、SO-06封裝、SOT-363封裝、DFN2510封裝等規(guī)格系列。
產(chǎn)品電壓:2.5V-70V
產(chǎn)品特性:反應(yīng)速度快(小于1ns),電容值低,體積小,集成度高,封裝多樣化,漏電流低,電壓值低(最低可做到2.5V)有助于保護敏感的電子電路不受靜電放電(ESD)事件的破壞,是理想的高頻數(shù)據(jù)保護器件。
產(chǎn)品作用:ESD靜電二極管并聯(lián)于電路中,當電路正常工作時,它處于截止狀態(tài)(高阻態(tài)),不影響線路正常工作,當電路出現(xiàn)異常過壓并達到其擊穿電壓時,它迅速由高阻態(tài)變?yōu)榈妥钁B(tài),給瞬間電流提供低阻抗導(dǎo)通路徑,同時把異常高壓箝制在一個安全水平之內(nèi),從而保護被保護IC或線路;當異常過壓消失,其恢復(fù)至高阻態(tài),電路正常工作。
產(chǎn)品應(yīng)用:靜電保護元件被廣泛應(yīng)用于HDMI接口、便攜式視頻設(shè)備、LCD等離子電視、USB2.0和USB3.0接口、GPS系統(tǒng)、便攜設(shè)備(PDA、DSC、藍牙)、打印機接口、衛(wèi)星接收器、DVI、天線等進而改善對敏感電子元件的保護。
ESD保護器件是用來避免電子設(shè)備中的敏感電路受到ESD(靜電放電)的影響??商峁┓浅5偷碾娙荩哂袃?yōu)異的傳輸線脈沖(TLP)測試,以及IEC6100-4-2測試能力,尤其是在多采樣數(shù)高達1000之后,進而改善對敏感電子元件的保護。