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RCCLAMP的工作原理:
正常状态:VDD通过R对C进行充电,反相器输入端为高电平,输出端为低电平,nmos Fet处于关闭状态,对核心电路无影响
ESD事件期间:
电容耦合拉低前端电压,当ESD到来VDD被迅速抬升,由于电容C的两端电压不能突变,电容+近似短路,反相器前端电压无法跟随VDD的快速上升,呈低电平状态;
反相器输出高电平;
钳位NMOS的开启,这个高电平被施加到大尺寸NMOS的栅极上,NMOS被迅速开启,在VDD和VSS之间形成一个低电阻的导电沟道,开始泄放;
钳位,由于NMOS的导通,VDD和VSS之间的电压被强制钳位在NMOS的导通电压附近,从而保护了连接在电源轨上的其他核心电路免受高压冲击。
ESD脉冲结束,VDD电压回落。电容C通过电阻R缓慢放电,最终节点A回到高电平,反相器输出变低,NMOS关闭,电路恢复到待机状态。
优点:在稳态下,只有RC网络的漏电流和逆变器的亚阈值漏电,功耗极低,对ESD的快速dV/dt非常敏感,响应迅速
注:RC时间常数需要着重设计,ESD脉冲持续时间< R × C< 正常上电时间,
钳位NMOS的尺寸必须足够大,以确保其在开启时的导通电阻足够小,能够泄放数安培的ESD电流而自身不被烧毁。
逆变器的尺寸需要能够快速驱动大尺寸NMOS的栅电容。
该设计常被用于电源地之间的钳位,区别于ggnmos/gcnmos的电压触发式,RCCLAMP为速度触发
以上仅为个人理解总结,若有误请指正,谢谢。