Устройство защиты входов интегральных схем со структурой мдп

 

УСТРОЙСТВО ЗАВИТЫ ВХОДОВ. ИНТЕГРАЛЬНЫХ СХЕМ СО СТРУКТУР(Ш НДП, содержащее первый резистор, первьй и второй диоды, первую шину питания« вх(едиую и выходную шины, даюды соединены последовательно и включет между первой яшной питания и общей ittiной , первь резистор-включен между входн шиной и общей точкой соединения диодов, которая также подключена к выходной щиве, отличающееся тем, что, с целью пов1лоения быстродействия, в него дополнительно введены первый и второй полевые тран .зисторы, второй резистор и вторая шина питания причем затворы полевых транзисторов объединены и через второй резистор подключены к второй вшне питания исток первого полевого транзистора подключен к общей шине, стокк истоку второго полевого транзистора и к входной огане и сток второго полевого транзистора подключен к первой шине питания.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

NUWMO

РЕСПУБЛИК (Ю (и) 3(50 Н 03 К 17 08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСНОМЪ C!H!tltOTEV

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Л Л . ЮАНЮ (21) 3383960/18-21 . (22) 18.01.81 (46) 30.03.84. Бюл. В 12 (72) Ю.А.Сжрнов и А.В.Еиов (53) 621. 318 (088. 8) (56) 1. Заявка Франции У 2323232, кл, Н 01 L 23/56, 1976.

2. Патент Великобритании

Ф 1305491, кл. Н 01 L 19/00, 1970. (54)(57) УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ ВХОДОВ.

ИНТЕГРАЛЬНЫХ СХЕМ СО СТРУКТУРОЙ ИДП, содераащее первый резистор, нервый и второй диоды, первую шину питания, входную и выходную шины, диоды соединены последовательно и включены между первой шиной питания и общей шиной, первый резистор включен меяду входной шиной и общей точкой соединения диодов, которая такие подключена к выходной шине, о т л и ч а ю .щ е— е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него дополнительно введены первый и второй полевые транзисторы, второй резистор и вторая шина питания, причем затворы полевых транзисторов обьединены и через второй резистор подключены к второй шине питания, исток первого полевого транзистора подключен к общей шине, стокк истоку второго полевого транзистора и к входной шине и сток второго полевого транзистора подключен к первой Я шине питания.

1 10833

Изобретение относится к полупроводниковой электроник, в частности к интегральным схемам на ИДП-структурах, и может быть использовано для защиты их входов от перенапряжения.

Известно устройство защиты входов

ИДП ИС от перенапряжения, состоящее иэ двух каскадов. Первый содержит две.шунтирующие цепи лля различных величин входного напряжения и допол- 10 нительный резистор с большим сопротивлением, второй каскад содержит шунтирующую цепь в виде ИДП-транзистора с толстым окислом и дополнительный резистор с большим сопротивлени- 15 ем (1 ;

Однако в связи с тем, что устрой" ство имеет на входе резисторы большого номинала, его функциональные возможности ограничены областью примене- 20 ния для микросхем низкого быстродействия.

Известно устройство защиты входов

ИДП интегральных. схем от перенапряже-ния, включающее резистор, соединенный с двумя последовательно соединенными диодами, которые соединены один — с первой шиной питания, а второй — с общей шиной, свободный конец резистора соединен с входной шиной. Устройство может применяться для быстродействующих микросхем 52 ).

Однако известная схема обладает инерционностью, в результате чего при попадании на вход интегральной схеме высокого потенциала статического электричества вероятность пробоя подзатворного окисла резко увеличивается.

Цель изобретения — повышение быстродействия устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство защиты входов интегральных схем со структурой МДП, 45 содержащее первый резистор, первый и второй диоды, первую шину питания, входную и выходную шины, причем диоды соединены последовательно и вклю- чены между первой, шиной питания и общей шиной, первый резистор включен

50 между входной шиной и общей точкой соединения диодов, которая также подключена к выходной шине, дополнительно введены первый и второй полевые транзисторы, второи резистор и

55 вторая шина питания, причем затворы полевых транзисторов объединены и через второй резистор подкгюч чы к

62 2 второй шине питания, исток первого полевого транзистора подключен к общей шине, сток — к истоку второго полевого транзистора и к входной шине и сток второго полевого транзистора подключен к первой шине питания.

На чертеже приведена схема устройства.

Устройство содержит первый резистор 1, соединенный с двумя последовательно соединенными диодами 2 и 3.

Первый диод 2 соединен с первой шиной питания 4, второй диод 3 с общей шиной 5. Один вывод первого резистора

1 соединен с входной шиной 6, а второй — с выходной шиной 7. В устройстве предусмотрена вторая шина питания

8, два полевых транзистора 9 и 10.

Исток первого транзистора 9 соединен со стоком второго транзистора 10 и с входной шиной 6. Сток транзистора 9 соединен с первой шиной питания 4, а исток транзистора 10 соединен с общей шиной 5. Затворы транзисторов 9 и 10 соединены между собой и с второй шиной питания 8 через второй резистор 11.

Устройство работает следующим образом.

B исходном состоянии полевые транзисторы 9 и 10 открыты. При. возникновении положительного напряжения. статического электричества на шине 4 по отношению к шине 6 транзисторы 9 и 10 открыты. Таким образом, между этими шинами возникает проводимость через открытый канал полевого транзистора

9 и запертый диод 2. Ток разряда определяется в основном сопротивлением открытого канала полевого транзистора -9 до момента времени, когда наступит пробой диода 2, после чего ток разряда будет определяться сопротивлением открытого транзистора 9 и сопротивлением первого резистора 1. Так как эти сопротивления одного порядка, ток разряда через цепь резистора 1 и транзистор 9 также одного порядка до.момента времени, когда напряжение статического электричества не станет равным пробивному напряжению; тогда диод запирается и ток разряда протекает только через сопротивление отк- . крытого канала полевого транзистора 9.

При возникновении отрицательного напряжения статического электричества на шине 4 по отношению к шине 6 транзисторы 9 и 10 также отпираются таким

Составитель В.Шагурин

Редактор Т.Портная Техред Л.уартящова. Корректор Ю.Макаренко

Заказ 1776/52 Тираж 862, Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал IIIIII "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 э 10833 образом, что между этими шинами возникает проводящая цепь через транзистор 9, открытый диод 2 и первый резистор 1. Таким .образом, ток разряда определяется сопротивлением открытого канала транзистора, 9 до момента времени, когда начнет проводить диод 2 (откроется в прямом направлении), тогда ток перераспределится и будет определяться цепочкой из параллельно Ið включенных сопротивлений, составленных

62 4 из последовательных сопротивлений ре- зистора и открытого диода, и сопротивлением открытого канала.

При перенапряжениях, возникающих на входной шине 6 относительно общей шины 5, аналогично работают полевой транзистор 10 и диод 3.

Второй резистор 1 1 служит для ограничения тока разряда через полевые транзисторы.