一种使用传输门的电源钳位ESD保护电路

摘要

本发明公开了一种基于电荷反馈锁存原理的用于电源到地之间的钳位静电放电(ESD)保护电路。当ESD脉冲施加在电源和地之间时，电容器和电阻器网络产生一个高脉冲电压，其通过三级进行缓冲以驱动BigFET(如一个大的n‑沟道晶体管)的栅极，使BigFET开启，泄放ESD电流。当BigFET开启后，传输门关闭，使得电荷被锁存。然后滤波电容器开始开始缓慢被充电，由于传输门关闭，BigFET仍然保持开启。ESD电流泄放完毕，BigFET的栅极通过一电阻进行缓慢泄放栅电荷。在ESD脉冲下BigFET开启的时间长度由栅源电阻和BigFET的栅极电容值决定，而不由滤波电容器决定，因此可以使用较小的滤波电容器。

主权项

一种保护核心晶体管免受静电放电ESD脉冲的核心保护电路，包括：一个场效应晶体管BigFET，其漏极连接电源总线，其源极连接到地总线，其栅极连接到一个栅极节点，其用于在ESD脉冲期间泄放ESD电流；一个输入滤波器，其有一滤波电阻器和一滤波电容器，所述滤波电阻器和滤波电容器串联在所述电源总线和所述地总线之间，所述输入滤波器有一滤波节点在所述滤波电阻器和所述滤波电容器之间；多个反相器，形成一个反相器链，其中最初级反相器接收所述滤波节点作为一个输入，其中最后级反相器输出所述栅极节点；一个传输门，其连接在所述多个反相器中的取样反相器和所述多个反相器中的保持反相器之间；当所述场效应晶体管BigFET开启后，所述传输门隔离触发电路和所述场效应晶体管BigFET泄放管子；当所述场效应晶体管BigFET关闭时，所述传输门开启，在所述反相器之间传递信号；一个栅源电阻，在ESD电流泄放完毕后，在一预定时间后，泄放完毕所述场效应晶体管BigFET栅节点电荷，使得所述栅极节点为低电平，关闭所述场效应晶体管BigFET；其中所述传输门包括：一个n‑沟道传输门晶体管，其栅极接收所述最后级反相器的输入；一个p‑沟道传输门晶体管，其栅极接收所述栅极节点；其中所述p‑沟道传输门晶体管和所述n‑沟道传输门晶体管在取样输出和保持输入之间有平行的传导通道。