CN101566658B - 瞬态侦测电路 - Google Patents

瞬态侦测电路 Download PDF

Info

Publication number
CN101566658B
CN101566658B CN2008101851284A CN200810185128A CN101566658B CN 101566658 B CN101566658 B CN 101566658B CN 2008101851284 A CN2008101851284 A CN 2008101851284A CN 200810185128 A CN200810185128 A CN 200810185128A CN 101566658 B CN101566658 B CN 101566658B
Authority
CN
China
Prior art keywords
node
detection circuit
control signal
transient detection
couples
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN2008101851284A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101566658A (zh
Inventor
柯明道
颜承正
廖期圣
陈东旸
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Himax Technologies Ltd
Original Assignee
Himax Technologies Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Himax Technologies Ltd filed Critical Himax Technologies Ltd
Publication of CN101566658A publication Critical patent/CN101566658A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101566658B publication Critical patent/CN101566658B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/0046—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof characterised by a specific application or detail not covered by any other subgroup of G01R19/00
    • G01R19/0053—Noise discrimination; Analog sampling; Measuring transients
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/001—Measuring interference from external sources to, or emission from, the device under test, e.g. EMC, EMI, EMP or ESD testing
    • G01R31/002—Measuring interference from external sources to, or emission from, the device under test, e.g. EMC, EMI, EMP or ESD testing where the device under test is an electronic circuit

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Electronic Switches (AREA)
  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)

Abstract

本发明涉及一种瞬态侦测电路，耦接于一第一电源线以及一第二电源线之间。该瞬态侦测电路包括，一第一控制单元、一设定单元、一稳压单元以及一重置单元。第一控制单元产生一第一控制信号。当一静电放电事件发生时，该第一控制信号为一第一位准。当该静电放电事件未发生时，该第一控制信号为一第二位准。设定单元用以设定一第一节点。当该第一控制信号为该第一位准，该第一节点被设定成该第二位准。稳压单元用以维持该第一节点的位准。当该第一控制信号为该第二位准时，该第一节点被维持在该第二位准。重置单元用以使该第一节点为该第一位准。

Description

瞬态侦测电路
技术领域
本发明有关于一种瞬态侦测电路(transient detection circuit)，特别是有关于一种用以侦测静电放电(electrostatic discharge；ESD)的瞬态侦测电路。
背景技术
对于集成电路而言，静电放电(Electrostatic discharge；ESD)事件为可靠度上相当重要的课题之一。为了符合元件层级(component-level)的ESD规范，可将ESD保护电路加在CMOS IC的输入/输出单元(I/O cell)以及电源线(VDD及VSS)之中。除此之外，针对CMOS IC产品，在元件层级ESD应力中，系统层级(system level)的ESD可靠度逐渐受到重视。根据电磁兼容(electromagnetic compatibility；EMC)规范，对于系统层级的ESD可靠度测试需更将严格。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种瞬态侦测电路，用以侦测静电放电事件。
为了实现上述目的，本发明提出一种瞬态侦测电路，耦接于一第一电源线以及一第二电源线之间。该瞬态侦测电路包括，一第一控制单元、一设定单元、一稳压单元以及一重置单元。第一控制单元产生一第一控制信号。当一静电放电事件发生时，该第一控制信号为一第一位准。当该静电放电事件未发生时，该第一控制信号为一第二位准。设定单元用以设定一第一节点。当该第一控制信号为该第一位准，该第一节点被设定成该第二位准。稳压单元用以维持该第一节点的位准。当该第一控制信号为该第二位准时，该第一节点被维持在该第二位准。重置单元用以使该第一节点为该第一位准。
利用本发明的瞬态侦测电路，使用者可根据节点的位准，得知是否发生静电放电事件，从而更加严格地测试静电放电的可靠度。
为让本发明的上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下：
附图说明
图1为本发明的瞬态侦测电路的一可能实施例；
图2～6为本发明的瞬态侦测电路的其它可能实施例。
【主要组件符号说明】
100、400：瞬态侦测电路；
101、102：电源线；
110、150、410、450：控制单元；
120、320、420、620：设定单元；
130、330、430、630：稳压单元；
111、412：电阻器；
112、411：电容器；
113、160、413、460：节点；
121、331、341、431、441、622：P型晶体管；
131、141、322、421、631、641：N型晶体管；
140、340、440、640：重置单元；
151、321、451、621：反相器；
170、470：缓冲模块；
171、172、251、252、471、472、551、552：缓冲器；
250、550：控制电路。
具体实施方式
图1为本发明的瞬态侦测电路的一可能实施例。如图所示，瞬态侦测电路100耦接于电源线101以及102之间，用以侦测ESD事件。瞬态侦测电路100包括控制单元110、设定单元120、稳压单元130。控制单元110产生控制信号SC1。当ESD事件发生时，控制信号SC1为一第一位准(level)。当ESD事件未发生时，控制信号SC1为一第二位准。第一位准相对于第二位准。举例而言，当第一位准为高位准时，则第二位准为低位准。当第一位准为低位准时，则第二位准为高位准。
在本实施例中，控制单元110包括电阻器111以及电容器112。电容器112与电阻器111均耦接节点113，并与电阻器111串联于电源线101及102之间。电阻器111的阻抗及电容器112的容值可定义一延迟系数。该延迟系数大于ESD脉冲时间并且小于电源线101上电源信号的初始上升时间。因此，控制信号SC1的变化会比ESD脉冲缓慢。
举例而言，当ESD事件发生在电源线101，而电源线102为相对接地端时，由于延迟时间大于ESD脉冲的持续时间，因此节点113为低位准。当ESD事件未发生，并且电源线101的位准为高位准而电源线102的位准为低位准时，节点113为高位准。
设定单元120用以设定节点160。当控制信号SC1为第一位准时，节点160为第二位准。在本实施例中，设定单元120为一P型晶体管121。P型晶体管121的栅极耦接节点113，其源极耦接电源线101，其漏极耦接节点160。当ESD事件发生在电源线101，而电源线102为相对接地端时，控制信号SC1为低位准。因此，导通P型晶体管121，使得节点160为高位准。
稳压单元130用以维持节点160的位准。当控制信号SC1为第二位准时，稳压单元130维持节点160的位准。因此，节点160被维持在第二位准。在本实施例中，稳压单元130为一N型晶体管131。N型晶体管131根据控制信号SC2，设定节点160的位准。N型晶体管131的栅极接收控制信号SC2，其漏极耦接节点160，其源极耦接电源线102。当控制信号SC2为高位准时，节点160的位准将为低位准。
为了产生控制信号SC2，瞬态侦测电路100还包括控制单元150。控制单元150根据节点160的位准，产生控制信号SC2予稳压单元130。在本实施例中，控制单元150为一反相器151。反相器151反相节点160的位准，并将反相后的结果作为控制信号SC2。当ESD事件发生在电源线101，而电源线102为相对接地端时，节点160为高位准。因此，控制信号SC2为低位准。当ESD事件未发生，并且电源线101的位准为高位准而电源线102的位准为低位准时，若控制信号SC2为高位准，则可导通N型晶体管131，以确保节点160为低位准。
瞬态侦测电路160还包括一重置单元140，用以将节点160设定成第一位准。在本实施例中，重置单元140为一N型晶体管141。N型晶体管141的栅极接收一重置信号SR，其漏极耦接节点160，其源极耦接电源线102。当ESD事件发生在电源线101，而电源线102为相对接地端时，节点160为高位准。假设，ESD事件未发生，并且电源线101的位准为高位准而电源线102的位准为低位准。若重置信号SR为低位准时，由于节点160没有放电路径，故节点160维持在高位准。若重置信号SR为高位准时，则节点160由高位准变化至低位准。
使用者可根据节点160的位准，得知是否发生ESD事件。在本实施例中，瞬态侦测电路100还包括缓冲模块170。缓冲模块170处理节点160的位准，使其具有较大的驱动能力。经缓冲模块170处理后的结果，即为输出信号VOUT。缓冲模块170具有缓冲器171及172。当缓冲器的数量愈多时，输出信号VOUT的驱动能力也就愈大。在其它实施例中，也可省略缓冲模块170。
图2为本发明的瞬态侦测电路的另一可能实施例。图2相似于图1，不同之处在于，图2的控制电路250包括缓冲器251及252。缓冲器251串联缓冲器252，并且缓冲器251的输出信号作为控制信号SC2。
当ESD事件发生在电源线101，而电源线102为相对接地端时，节点160为高位准。因此，控制信号SC2为低位准。当ESD事件未发生，并且电源线101的位准为高位准而电源线102的位准为低位准时，由于控制信号SC1为高位准，故不导通P型晶体管121。此时，若重置信号SR为低位准时，由于N型晶体管131及141均未导通，故节点160保持在高位准。若重置信号SR为高位准时，则节点160为低位准。因此，控制信号SC2为高位准，故可导通N型晶体管131，用以确保节点160为低位准。
图3为本发明的瞬态侦测电路的另一可能实施例。图3所示的设定单元320、稳压单元330以及重置单元340不同于图2。在本实施例中，设定单元320包括反相器321以及N型晶体管322。反相器321的输入端耦接节点113。N型晶体管322的栅极耦接反相器321的输出端，其源极耦接电源线102，其漏极耦接节点160。
另外，在本实施例中，稳压单元330为P型晶体管331，重置单元340也为一P型晶体管341。P型晶体管331根据控制信号SC2，设定节点160的位准。P型晶体管331的栅极接收控制信号SC2，其源极耦接电源线101，其漏极耦接节点160。P型晶体管341的栅极接收重置信号SR，其漏极耦接节点160，其源极耦接电源线101。
图4为本发明的瞬态侦测电路的另一可能实施例。如图所示，控制单元410使控制信号SC1的变化会比ESD脉冲缓慢。在本实施例中，控制单元410包括电容器411以及电阻器412。电容器411与电阻器412耦接于节点413，并与电阻器412串联于电源线101及102之间。根据电容器411的特性，当ESD事件发生在电源线101时，控制信号SC1将为高位准。当ESD事件未发生，并且电源线101的位准为高位准而电源线102的位准为低位准时，控制信号SC1为低位准。
设定单元420为一N型晶体管421。N型晶体管421的栅极耦接节点413，其源极耦接电源线102，其漏极耦接节点460。当ESD事件发生在电源线101，而电源线102为相对接地端时，控制信号SC1为高位准。因此，导通N型晶体管421，使得节点460为低位准。
稳压单元430为一P型晶体管431。P型晶体管431根据控制信号SC2，设定节点460的位准。P型晶体管431的栅极接收控制信号SC2，其漏极耦接节点460，其源极耦接电源线101。
控制单元450为一反相器451。反相器451反相节点460的位准，并将反相后的结果作为控制信号SC2。当ESD事件发生在电源线101，而电源线102为相对接地端时，节点460为低位准。因此，控制信号SC2为高位准。当ESD事件未发生，并且电源线101的位准为高位准而电源线102的位准为低位准时，若控制信号SC2为低位准，则可导通P型晶体管431，以确保节点460为高位准。
重置单元440为一P型晶体管441。P型晶体管441的栅极接收一重置信号SR，其漏极耦接节点460，其源极耦接电源线101。当ESD事件发生在电源线101，而电源线102为相对接地端时，节点460为低位准。假设，ESD事件未发生，并且电源线101的位准为高位准而电源线102的位准为低位准。若重置信号SR为高位准时，由于节点460没有充电路径，故节点460维持在低位准。若重置信号SR为低位准时，则节点460由低位准变化至高位准。
在本实施例中，瞬态侦测电路400还包括缓冲模块470。缓冲模块470处理节点460的位准，使其具有较大的驱动能力。经缓冲模块470处理后的结果，即为输出信号VOUT。缓冲模块470具有缓冲器471及472。当缓冲器的数量愈多时，输出信号VOUT的驱动能力也就愈大。在其它实施例中，也可省略缓冲模块470。
图5为本发明的瞬态侦测电路的另一可能实施例。图5相似于图4，不同之处在于，图5的控制电路550包括缓冲器551及552。缓冲器551接收节点460的位准。缓冲器551的输出信号作为控制信号SC2。缓冲器551串联缓冲器552。
当ESD事件发生在电源线101，而电源线102为相对接地端时，节点460为低位准。因此，控制信号SC2为高位准。当ESD事件未发生，并且电源线101的位准为高位准而电源线102的位准为低位准时，由于控制信号SC1为低位准，故不导通N型晶体管421。此时，若重置信号SR为高位准时，由于P型晶体管431及441均未导通，故节点460保持在低位准。若重置信号SR为低位准时，则节点160为高位准。因此，控制信号SC2为低位准，故可导通P型晶体管431，用以确保节点460为低位准。
图6为本发明的瞬态侦测电路的另一可能实施例。图6所示的设定单元620、稳压单元630以及重置单元640不同于图5。在本实施例中，设定单元620包括反相器621以及P型晶体管622。反相器621的输入端耦接节点413。P型晶体管622的栅极耦接反相器621的输出端，其源极耦接电源线101，其漏极耦接节点460。
在本实施例中，稳压单元630为N型晶体管631，重置单元640也为一N型晶体管641。N型晶体管631根据控制信号SC2，设定节点460的位准。P型晶体管631的栅极接收控制信号SC2，其源极耦接电源线102，其漏极耦接节点460。N型晶体管641的栅极接收重置信号SR，其漏极耦接节点460，其源极耦接电源线102。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的权利要求所界定者为准。

Claims (15)

1.一种瞬态侦测电路，其特征在于，耦接于一第一电源线以及一第二电源线之间，该瞬态侦测电路包括：
一第一控制单元，产生一第一控制信号，当一静电放电事件发生时，该第一控制信号为一第一位准，当该静电放电事件未发生时，该第一控制信号为一第二位准；
一设定单元，用以设定一第一节点，当该第一控制信号为该第一位准，该第一节点被设定成该第二位准；
一稳压单元，用以维持该第一节点的位准，当该第一控制信号为该第二位准时，该第一节点被维持在该第二位准；以及
一重置单元，用以使该第一节点为该第一位准。
2.根据权利要求1所述的瞬态侦测电路，其特征在于，还包括一第二控制单元，用以根据该第一节点的位准，产生一第二控制信号予该稳压单元。
3.根据权利要求2所述的瞬态侦测电路，其特征在于，该稳压单元为一N型晶体管，其栅极接收该第二控制信号，其漏极耦接该第一节点，其源极耦接该第二电源线。
4.根据权利要求3所述的瞬态侦测电路，其特征在于，该第二控制单元包括：
一第一缓冲器，接收该第一节点的位准，并提供一输出信号以作为该第二控制信号；以及
一第二缓冲器，串联该第一缓冲器。
5.根据权利要求3所述的瞬态侦测电路，其特征在于，该第二控制单元为一反相器，用以反相该第一节点的位准，并将反相后的结果作为该第二控制信号。
6.根据权利要求2所述的瞬态侦测电路，其特征在于，该稳压单元为一P型晶体管，用以根据该第二控制信号，设定该第一节点的位准，该P型晶体管的栅极接收该第二控制信号，其源极耦接该第一电源线，其漏极耦接该第一节点。
7.根据权利要求6所述的瞬态侦测电路，其特征在于，该第二控制单元包括：
一第一缓冲器，接收该第一节点的位准，并产生一输出信号以作为该第二控制信号；以及
一第二缓冲器，串联该第一缓冲器。
8.根据权利要求6所述的瞬态侦测电路，其特征在于，该第二控制单元为一反相器，用以反相该第一节点的位准，并将反相后的结果作为该第二控制信号。
9.根据权利要求1所述的瞬态侦测电路，其特征在于，该重置单元为一N型晶体管，其栅极接收一重置信号，其漏极耦接该第一节点，其源极耦接该第二电源线。
10.根据权利要求1所述的瞬态侦测电路，其特征在于，该重置单元为一P型晶体管，其栅极接收一重置信号，其漏极耦接该第一节点，其源极耦接该第一电源线。
11.根据权利要求1所述的瞬态侦测电路，其特征在于，该第一控制单元具有：
一电阻器；
一电容器，与该电阻器耦接于一第二节点，并与该电阻器串联于该第一及第二电源线之间。
12.根据权利要求11所述的瞬态侦测电路，其特征在于，该设定单元为一P型晶体管，其栅极耦接该第二节点，其源极耦接该第一电源线，其漏极耦接该第一节点。
13.根据权利要求11所述的瞬态侦测电路，其特征在于，该设定单元包括：
一反相器，其有一输入端以及一输出端，该输入端耦接该第二节点；以及
一N型晶体管，其栅极耦接该输出端，其源极耦接该第二电源线，其漏极耦接该第一节点。
14.根据权利要求11所述的瞬态侦测电路，其特征在于，该设定单元为一N型晶体管，其栅极耦接该第二节点，其源极耦接该第二电源线，其漏极耦接该第一节点。
15.根据权利要求11所述的瞬态侦测电路，其特征在于，该设定单元包括：
一反相器，其有一输入端以及一输出端，该输入端耦接该第一节点；以及
一P型晶体管，其栅极耦接该输出端，其源极耦接该第一电源线，其漏极耦接该第一节点。
CN2008101851284A 2008-04-23 2008-12-09 瞬态侦测电路 Expired - Fee Related CN101566658B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/107,902 2008-04-23
US12/107,902 US7826187B2 (en) 2008-04-23 2008-04-23 Transient detection circuit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101566658A CN101566658A (zh) 2009-10-28
CN101566658B true CN101566658B (zh) 2012-03-14

Family

ID=41214346

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2008101851284A Expired - Fee Related CN101566658B (zh) 2008-04-23 2008-12-09 瞬态侦测电路

Country Status (3)

Country Link
US (1) US7826187B2 (zh)
CN (1) CN101566658B (zh)
TW (1) TWI379397B (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI618220B (zh) * 2016-11-01 2018-03-11 世界先進積體電路股份有限公司 靜電放電保護電路
US10523002B2 (en) 2016-12-05 2019-12-31 Vanguard International Semiconductor Corporation Electrostatic discharge protection circuit
KR102392336B1 (ko) * 2017-11-15 2022-04-28 삼성전자주식회사 디스플레이 구동 장치 및 이를 포함하는 디스플레이 시스템
CN112350290B (zh) * 2019-08-06 2023-01-31 世界先进积体电路股份有限公司 操作电路
US11424615B2 (en) 2020-05-29 2022-08-23 Nxp Usa, Inc. Integrity monitoring for input/output (IO) circuits of a system on a chip (SOC)
US12009657B2 (en) 2021-07-09 2024-06-11 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. ESD clamp circuit for low leakage applications

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5255146A (en) * 1991-08-29 1993-10-19 National Semiconductor Corporation Electrostatic discharge detection and clamp control circuit
US5559659A (en) * 1995-03-23 1996-09-24 Lucent Technologies Inc. Enhanced RC coupled electrostatic discharge protection
EP0845862A3 (en) * 1996-11-30 2000-02-23 Daewoo Electronics Co., Ltd Circuit for removing noise components of oscillator
DE60321135D1 (de) * 2002-02-06 2008-07-03 Nxp Bv Gegenüber grossen spannungsauslenkungen beständige eingangsstufe
US20070171587A1 (en) * 2006-01-26 2007-07-26 Chien-Ming Lee Esd protection circuit with feedback technique

Also Published As

Publication number Publication date
CN101566658A (zh) 2009-10-28
US20090267584A1 (en) 2009-10-29
TW200945540A (en) 2009-11-01
TWI379397B (en) 2012-12-11
US7826187B2 (en) 2010-11-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101566658B (zh) 瞬态侦测电路
TWI447896B (zh) 靜電防護電路
US7729097B2 (en) Over-voltage and under voltage protection circuit
US9118315B2 (en) Scheme to improve the performance and reliability in high voltage IO circuits designed using low voltage devices
US7474132B2 (en) Automatic self-adaptive keeper system with current sensor for real-time/online compensation for leakage current variations
CN111193249B (zh) 一种可同时用于静电放电和浪涌保护的箝位电路
CN102882198A (zh) Rc触发esd保护器件
CN103107528A (zh) 一种电源钳位静电放电保护电路
TW201316007A (zh) 靜電偵測電路
CN1979856A (zh) 静电放电防护装置以及显示装置以及电子系统
CN110957713B (zh) 一种静电放电箝位电路
CN101493489B (zh) 瞬时侦测电路以及集成电路
CN102315633B (zh) 静电防护电路
US9588859B2 (en) Detecting circuit and related circuit detecting method
US9558841B2 (en) Generating stabilized output signals during fuse read operations
WO2008097678A1 (en) Integrated fault output/fault response delay circuit
CN216215876U (zh) 信号端口的静电浪涌防护电路及电子设备
Narita et al. Low clamping voltage protection for improvements of powered ESD robustness
US8817436B2 (en) Electrostatic discharge protection device
US11223199B2 (en) Over current protection system having high operational endurance and capable of stabilizing voltages
US20100073833A1 (en) Circuit apparatus having electrostatic discharge protection function
KR20030064392A (ko) 플래시 메모리의 입력 버퍼를 위한 보호 장치
TWI535208B (zh) 具有防短路功能的輸出級
US7262646B2 (en) Power-on reset circuit
TWI583979B (zh) 檢測裝置、檢測方法及包含其之電子設備

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20120314

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee