用于校准和操作骤回钳位电路的设备和方法_3

文档序号:9291830阅读:来源:国知局
218处的偏置条件(例如,栅-源电压)影响与钳位晶体管112相关联的触发电压电平,所以可编程电流源304可以被编程以校准触发电压电平。
[0052]相应地,电流360的大小可以被编程以根据特定的栅-源电压来偏置栅极端子218,从而校准触发电压电平。此外,触发电压电平可以通过编程与可编程电阻部分114相关联的体-地电阻来被进一步校准。在至少一个实施例中,通过在增大与可编程电阻部分114相关联的体-地电阻的同时增大钳位晶体管112的栅-源电压,触发电压电平可以被降低,以使得ESD事件可以被骤回钳位电路110耗散。
[0053]应当领会,可编程偏置器件和可编程电阻部分114可以是可分开控制的一一例如,取决于特定应用,可编程偏置器件和可编程电阻部分114的一者或两者可以被利用以校准骤回钳位电路110。在特定解说性实施例中,可编程偏置器件和可编程电阻部分114中的一者被用作触发电压电平的“粗”调节,并且可编程偏置器件和可编程电阻部分114中的另一者被用作触发电压电平的“细”调节。因此,图3的特定示例可以使得能够对骤回钳位电路110的触发电压电平进行进一步校准,诸如,经由“粗”和“细”调节。
[0054]图4描绘了图1的骤回钳位电路110的另一特定解说性实施例。图4的骤回钳位电路110的某些组件和操作可以如参考图1-3所描述的那样。例如,图4的骤回钳位电路110响应于电源电压104并且包括钳位晶体管112、二极管器件208、电流源204和响应于控制信号116的可编程电阻部分114。钳位晶体管112包括栅极端子218。
[0055]此外,在图4的特定示例中,骤回钳位电路110包括可编程偏置器件。在图4的示例中,可编程偏置器件包括可编程电阻器416(例如,具有可以被改变的电阻的电阻器,诸如可变电阻器)。
[0056]在操作中,电流源204可以通过生成电流460来偏置二极管器件208。二极管器件208可以响应于电流460来偏置钳位晶体管112的栅极端子218。例如,基于可编程电阻器416的所选电阻值,可以确定或调节二极管器件208藉以偏置栅极端子218的偏置电流。相应地,钳位晶体管112的栅极端子218可以基于可编程电阻器416的所选电阻值来被偏置。
[0057]因为栅极端子218处的偏置条件影响与钳位晶体管112相关联的触发电压电平,所以可编程电阻器416的电阻值的选择可以有利地使得能够校准骤回钳位电路110的骤回操作。如以下进一步参考图8所描述的,在至少一个实施例中,触发电压电平可以被校准以计及工艺变动,诸如用以形成骤回钳位电路110的基板的电阻率的变动。
[0058]图5描绘了图1的骤回钳位电路110的另一特定解说性实施例。图5的骤回钳位电路110的某些组件和操作可以如参考图1-4所描述的那样。例如,图5的骤回钳位电路110响应于电源电压104并且包括钳位晶体管112、可编程电流源304、二极管器件208、可编程电阻器416、和响应于控制信号116的可编程电阻部分114。钳位晶体管112包括栅极端子218。
[0059]此外,在图5的特定示例中,骤回钳位电路110包括可编程偏置器件。图5的可编程偏置器件包括可编程电流源304和可编程电阻器416。
[0060]在操作中,可编程电流源304和可编程电阻器416中的每一者可以被校准从而通过生成电流560来选择性地偏置钳位晶体管112的栅极端子。例如,通过编程该可编程电流源304和可编程电阻器416,可以提供电流560的特定值。电流560可偏置二极管器件208,该二极管器件208可以偏置钳位晶体管112的栅极端子218。因为骤回钳位电路110的触发电压电平与钳位晶体管112的栅-源电压有关,所以控制可编程电流源304和可编程电阻416可以使得能够进一步控制骤回钳位电路110的骤回操作。
[0061]图6描绘了图1的骤回钳位电路110的另一特定解说性实施例。图6的骤回钳位电路110的某些组件和操作可以如参考图1-5所描述的那样。例如,图5的骤回钳位电路110响应于电源电压104并且包括钳位晶体管112、二极管器件208、电流源204、接地节点222和响应于控制信号116的可编程电阻部分114。钳位晶体管112包括栅极端子218和体端子220。
[0062]如图6中所示,图6的可编程电阻部分114包括多个晶体管。在图6的特定示例中,该多个晶体管包括四对晶体管,并且每对晶体管由控制信号116的特定对应值来激活。在特定实施例中,控制信号116包括多位码(例如,数字码)。例如,控制信号116可以是具有第一位b0和第二位bl的两位码。
[0063]第一对晶体管可以藉由第一位值b0和第二位值bl各自具有逻辑高值来被激活。第二对晶体管可以藉由第一位值b0具有逻辑高值而第二位值bl具有逻辑低值(即第二位值bl的补具有逻辑高值)来被激活。进一步,第三对晶体管可以藉由第一位值bo的补具有逻辑高值并且第二位值bl具有逻辑高值来被激活。如图6中所示,第四对晶体管可以在第一位值bO的补和第二位值bl的补各自具有逻辑高值时被激活。相应地,在至少一个实施例中,控制信号116的位值的特定组合激活可编程电阻部分114的多个晶体管的对应子集。虽然图6的特定示例描绘了四对晶体管,但是应当领会图6是解说性的并且其他配置在本公开的范围之内。
[0064]此外,在图6的特定示例中,每对晶体管与各自相应的宽长(W/L)比相关联。例如,在图6的特定实施例中,第一对晶体管与大约为与第四对晶体管相关联的宽长比的八倍的相应宽长比相关联。如另一示例,第二对晶体管与大约为与第三对晶体管相关联的相应宽长比的两倍、并且大约为与第四对晶体管相关联的相应宽长比的四倍的相应宽长比相关联。虽然图6的特定示例描绘了特定的宽长比,但是应当领会,图6是解说性的并且其他配置在本公开的范围之内。
[0065]在操作中,控制信号116的特定值可以激活可编程电阻部分114的特定晶体管对以达成体端子220与接地节点222之间的特定电阻。例如,因为第一对晶体管具有大于第二对晶体管的宽长比,所以第一对晶体管可以与大于与第二对晶体管相关联的第二电阻的第一电阻相关联。选择第一对晶体管可以因此使得与选择了第二对晶体管相比而言更大的电流能从钳位晶体管112的体端子220流到接地节点222。相应地,与钳位晶体管112相关联的体-地电阻可以经由可编程电阻部分114并且经由控制信号116来控制。相应地,与骤回钳位电路110的骤回操作相关联的触发电压电平可以使用控制信号116来校准。
[0066]图7描绘了图1的骤回钳位电路110的另一特定解说性实施例。图7的骤回钳位电路110的某些组件和操作可以如参考图1-6所描述的那样。例如,图7的骤回钳位电路110响应于电源电压104并且包括钳位晶体管112和响应于控制信号116的可编程电阻部分。此外,在图7的特定示例中,骤回钳位电路110包括可编程偏置器件,该可编程偏置器件包括可编程电流源304。
[0067]进一步,在图7的示例中,可编程电阻部分114包括各自对应于相应晶体管对的三个电阻器。可编程电阻部分114的晶体管的操作可以如参考图6所描述的。此外,取决于特定应用,图7的可编程电阻部分114的这些电阻器可以使得相比于图6的可编程电阻部分114(其如所解说的不包括电阻器)而言能够对更大的体-地电阻进行编程。进一步,图7的可编程电阻部分114包括“低电阻”路径。“低电阻”路径的操作可以参考图2来作一般化描述。
[0068]在操作中,可编程偏置器件(例如,可编程电流源304)可以被编程以确定或调节电流760。电流760可以偏置二极管器件208,其可以确定与钳位晶体管112相关联的栅-源电压,由此使得能够校准与骤回钳位电路110相关联的骤回操作。虽然图7描绘了可编程偏置器件包括可编程电流源304,但是根据进一步的实施例,可编程偏置器件可以包括“固定”电流源、可编程电阻器、具有“固定”电阻的电阻器、或其组合。可编程电阻部分114可以被编程以进一步调节触发电压电平(例如,通过选择其中一对或多对晶体管以启用钳位晶体管112的特定体-地电阻)。
[0069]参见图8,图1的骤回钳位电路110的一部分(例如,横截面)的特定解说性实施例被描绘并且被一般化地指定为800。如图8中所解说的钳位晶体管112的某些组件和操作可以如参考图1-7所描述的那样。例如,骤回钳位电路110的部分800包括钳位晶体管112和接地节点222。钳位晶体管112包括漏极端子214、源极端子216、栅极端子218、和体端子220。漏极端子214响应于电源电压104。源极端子216被耦合到接地节点222。
[0070]在图8的示例中,骤回钳位电路110的部分800包括电阻器808(例如,多晶硅电阻器)和开关816 (例如,晶体管)。如以下所进一步描述的,电阻器808被耦合到体端子220并且可以在位812(例如,逻辑高值或逻辑低值)被断言(例如,为逻辑高值)并且激活开关816时被选择性地耦合到接地节点222。在至少一个实施例中,电阻器808对应于可编程电阻部分114的电阻器,诸如参考图2所描述的该多个电阻器中的电阻器。位812可以对应于控制信号116或者控制信号116的特定位值(例如,第一位值bO或第二位值bl)。
[0071]在操作中,钳位晶体管112可以响应于栅极端子218与源极端子216之间栅-源电压达到与钳位晶体管112相关联的触发电压电平而进入骤回钳位操作模式。S卩,钳位晶体管112可以在栅-源电压达到触发电压电平时开始寄生双极操作(在图8中解说性地描绘为寄生双极结型晶体管(BJT)804)。钳位晶体管112的寄生双极操作在本文中也被称为“寄生双极结型晶体管(BJT)效应”。
[0072]当位812被断言时,体端子220经由电阻器808 (例如,通过激活开关816)来被耦合到接地节点222。相应地,在寄生双极操作期间,体端子220可以在位812被断言时将电流放电到接地节点222。经由体端子220被放电到接地节点222的
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