用于电子电路保护的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了用于电子电路保护的装置和方法。在一个实施例中，主动控制保护电路(15)包括检测器20、定时器(22)、电流源(24)和锁存器(26)。检测器配置为当检测器确定瞬态信号(12)满足第一信号条件时产生检测信号(28)。定时器配置为接收检测信号，并且产生电流控制信号(30)。电流控制信号被提供给电流源(24)，所述电流源至少部分地响应于控制信号产生触发电流(32)。触发电流被提供给锁存器的节点，从而增大锁存器的电导率调制并且选择性地控制锁存器的激活电压。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的实施例涉及电子系统，更具体来说，涉及瞬态信号保护电路。
技术介绍
某些电子系统可能遭遇瞬态信号事件或者具有快速改变的电压和高功率的短持续时间电信号。瞬态信号事件可以包括例如由物体或人向电子系统突然释放电荷引起的静电放电(ESD)事件。由于在集成电路(IC)的相对较小面积中的过电压状况和高功耗水平，瞬态信号事件可能损坏1C。高功耗可能增加IC温度，并且可能导致许多问题，诸如栅氧化物穿通、结损坏、金属损坏和表面电荷累积。因此，需要为电子系统中的IC提供针对这种瞬态信号事件的保护。
技术实现思路
在一个实施例中，一种装置包括检测器、定时器、电流源和锁存器。检测器被配置为检测在第一节点处瞬态信号的存在以及在检测到瞬态信号后激活检测信号的检测状态。定时器被配置为至少部分地基于检测信号的状态而激活控制信号持续第一持续时间。电流源被配置为至少部分地响应于控制信号的状态而改变触发电流，其中触发电流可以被改变成至少两个不同的电流水平。锁存器具有低阻抗状态和高阻抗状态。锁存器被配置为接收触发电流作为输入，并且当锁存器处于低阻抗状态时从第一节点向第二节点传导锁存电流。锁存器还被配置为当触发电流处于第一电流水平时针对瞬态信号的第一激活电压而从高阻抗状态转变为低阻抗状态，当触发电流处于比第一电流水平大小更大的第二电流水平时针对瞬态信号的第二激活电压而从高阻抗状态转变为低阻抗状态，其中第一激活电压高于第二激活电压。在另一个实施例中，提供了用于瞬态信号保护的方法。该方法包括检测瞬态信号的存在，至少部分地响应于瞬态信号而激活控制信号持续第一持续时间，以及为电流源提供控制信号。该方法还包括至少部分地响应于控制信号而改变电流源的触发电流，其中触发电流可以被改变成至少两个不同的电流水平。该方法还包括提供具有低阻抗状态和高阻抗状态的锁存器。该方法还包括将至少一部分的触发电流提供到锁存器，其中锁存器被配置为当触发电流处于第一电流水平时针对瞬态信号的第一激活电压而从高阻抗状态转变为低阻抗状态，当触发电流处于比第一电流水平大小更大的第二电流水平时针对瞬态信号的第二激活电压而从高阻抗状态转变为低阻抗状态，其中第一激活电压高于第二激活电压。附图说明图I为根据一个实施例的电子系统的示意框图。图2A示出了本专利技术的实施例可以使用的环境。图2B示出了本专利技术的实施例可以使用的另一种环境。图2C示出了本专利技术的实施例可以使用的又一种环境。图2D示出了本专利技术的实施例可以使用的又一种环境。图3为示出根据实施例的主动控制保护电路的示意框图。图4为示出根据一个实施例的主动控制保护电路的电路图。图5为示出根据另一个实施例的主动控制保护电路的电路图。图6A为示出根据又一个实施例的主动控制保护电路的电路图。 图6B为示出根据又一个实施例的主动控制保护电路的电路图。图6C为示出根据又一个实施例的主动控制保护电路的电路图。图7为示出根据又一个实施例的保护电路的电路图。图8为示出根据某些实施例的保护电路的电路图。图9为示出触发电流条件的三个实例的锁存电流一瞬态电压图。具体实施例方式下面对某些实施例的详细说明代表了对本专利技术的特定实施例的各种说明。但是，本专利技术可以以权利要求所定义和涵盖的多种不同方式来实现。在本说明书中参考了附图，其中相似的附图标记表示相同或功能上类似的元件。某些电子系统被配置为针对瞬态信号事件保护其中的部件。此外，为了帮助确保电子系统的可靠，制造商可以在所定义的应力条件下测试电子系统，所述应力条件可以通过各种组织(例如联合电子设备工程委员会(JEDEC)和国际电工技术委员会(IEC))设定的标准来描述。这些标准可以覆盖广泛的瞬态信号事件，包括从相对低能量的JEDEC22-A114-B人体模型ESD瞬态信号事件到与系统级ESD抗扰性相关的相对较高能量的瞬态信号事件，例如由IEC 61000-4-2标准所描述的瞬态信号事件。电子系统可以包括多个分立的部件，例如分立的电感器或电容器，用以针对某些瞬态信号事件保护IC或其它敏感电子装置。电子系统中的集成电路(IC)有必要被配置为无需IC外部的分立的保护部件就能经受住某些瞬态信号事件。而且，需要具有被主动控制从而在预选条件下以受控的方式提供保护的保护电路的1C。此外，IC有必要被配置为处理与直接接触外部世界相关的瞬态信号事件，例如源自头戴式耳机(HP)插孔的瞬态信号事件，或由例如IEC61000-4-2标准定义的瞬态信号事件。电子系统的概述图I是根据一个实施例的电子系统10的示意框图。示出的电子系统10包括引脚2、插孔4、第一 IC 9和第二 IC 11。插孔4可以包括例如HP插孔，并且可以被配置为接收可插入尖端。如图I所示，插孔4可以向例如第一和第二 IC 9、11提供第一和第二信号6、8。引脚2可以被配置为从电子系统10外部向例如IC 11提供信号13。IC 9、11可以被应用在传输线路系统、工业控制、微机电系统(MEMS)传感器、换能器或多种其它系统中。IC 9、11可以被用在IC的引脚通过低阻抗连接暴露于用户接触的电子系统中。插孔4和/或引脚2可以接收瞬态信号事件12。在一些情况下，瞬态信号事件可以是例如由IEC 61000-4-2标准所描述的事件。本领域技术人员将认识到，IEC 61000-4-2是系统级ESD测试规范，该规范限定了用于典型地在大约2kV到15kV范围内的空气放电测试和接触放电测试的电压应力水平，以及具有高达大约30kV的电压应力水平的特殊放电测试。IC保护电路在某些实施例中，ー个或多个保护电路可以应用于IC (例如11)中，并且可以被配置为向ー个或多个IC的内部电路提供瞬态信号保护。保护电路可以被配置为使瞬态信号事件的电流转向，从而提供瞬态信号保护，如下文所述。电流可以从IC的引脚或焊盘转向到IC的另ー个引脚、焊盘或电节点。当没有检测到瞬态信号事件时，保护电路可以保持高阻抗/低泄漏状态，从而减少静态功耗。保护电路可以被配置为在瞬态信号事件期间转变为低阻抗状态，如下文所述。在另ー个实施例中，可以在ー个IC(例如第一 IC 9)中应用ー个或多个保护电路，并且ー个或多个保护电路可以被配置为向另一个部件(例如第二 IC 11)提供瞬态信号保护。因此，例如一个或多个保护电路可以被应用在第一 IC 9中，并且可以向第二 IC 11中的电路提供保护。第一 IC 9可以与第二 IC 11物理分开，或者它可以与第二 IC 11封装到ー个共用的或単一的封装中。因此，ー个或多个保护电路可以被放置在独立的IC中、放置在封装上系统应用中的共用封装中、或者与片上系统应用的IC集成。图2A示出了本专利技术的实施例可以在其中使用的环境。示出的ICll可以是图I所示的电子系统10中的IC 11的至少一部分。然而本领域技术人员将理解，图2A所示的IC11可以是任何其它电子系统的一部分。IC 11可以包括输入/输出焊盘14，保护电路15和内部电路17。如图2所示，输入/输出焊盘14、保护电路15和内部电路17可以被配置为彼此电连接。IC 11可以被配置为包括附加的部件，例如输入/输出焊盘14和内部电路17之间的ー个或多个介入电阻。 输入/输出焊盘14可以被配置为从焊盘14所属的电子系统的ー个或多个部件接收ー个或多个信号，和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·A·萨塞多，C·麦克胡格，
申请(专利权)人：美国亚德诺半导体公司，
类型：发明
国别省市：