CN103367354A - 改善高速模数转换器总谐波误差的静电释放保护电路结构 - Google Patents

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CN103367354A CN2012100978585A CN201210097858A CN103367354A CN 103367354 A CN103367354 A CN 103367354A CN 2012100978585 A CN2012100978585 A CN 2012100978585A CN 201210097858 A CN201210097858 A CN 201210097858A CN 103367354 A CN103367354 A CN 103367354A
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邵博闻
易伟
林霞
刘芸
俞慧月
徐步陆
王晓东
赵建龙
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SHANGHAI SILICON INTELLECTUAL PROPERTY EXCHANGE CO Ltd
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Abstract

本发明涉及一种用于改善高速模数转换器总谐波误差的静电释放保护电路结构，包括信号输入端、电源端和地端，其中信号输入端和电源端之间正向接入有第一二极管，地端和信号输入端之间也正向接入有第二二极管，第二二极管为P+到N阱的二极管。采用该种结构的用于改善高速模数转换器总谐波误差的静电释放保护电路结构，由于其中信号线和电源线之间接有P+到N阱的二极管，同时地线到信号线之间也接有P+到N阱的二极管，从而使用本ESD结构后电容变化率比较小，在高频模拟信号输入时不会产生轨迹模式畸变，因此有效改善了输入信号经过静电释放保护电路后的总谐波误差，电路结构简单实用，工作性能稳定可靠，适用范围较为广泛。

Description

改善高速模数转换器总谐波误差的静电释放保护电路结构
技术领域
本发明涉及集成电路领域，特别涉及静电释放(ESD)保护电路技术领域，具体是指一种用于改善高速模数转换器总谐波误差的静电释放保护电路结构。
背景技术
现代社会中，随着科学技术的不断发展，集成电路已经大规模普及应用，在各种电子电气设备中都大量使用了集成电路，但是，由于静电的存在，会导致集成电路使用上的诸多问题，静电产生于各种摩擦，静电释放对电子元器件会有不同程度的损害。
因此，现有技术中出现了ESD(Electro-Static discharge)技术，其直译为静电释放，因此也将用于静电防护的器件统称为ESD。
ESD防护原理如下：
ESD保护器件的目的是把数千伏电压的ESD输入电压降低到所保护的集成电路(IC)所能够承受的安全电压范围内，并能把电流从集成电路(IC)旁路掉。
在现有技术中，请参阅图1和图2所示，通常的ESD保护电路，使用栅极接地的NMOS场效应管和栅极接电源的PMOS场效应管，由于模拟信号输入时，会产生较大的电容变化，从而产生了带有输入源电阻的非线性RC滤波器，从而在高频信号输入时会导致非常明显的轨迹模式畸变，其最大缺点是，当输入电压变化时，该节点对地和电源的信号也变化较大，从而造成了较大的总谐波误差(THD，Total Harmonic Distortion)。
发明内容
本发明的目的是克服了上述现有技术中的缺点，提供一种能够有效改善输入信号经过静电释放保护电路后的总谐波误差、电路结构简单实用、工作性能稳定可靠、适用范围较为广泛的用于改善高速模数转换器总谐波误差的静电释放保护电路结构。
为了实现上述的目的，本发明的用于改善高速模数转换器总谐波误差的静电释放保护电路结构具有如下构成：
该用于改善高速模数转换器总谐波误差的静电释放保护电路结构，包括信号输入端、电源端和地端，其主要特点是，所述的信号输入端和电源端之间正向接入有第一二极管，且所述的地端和信号输入端之间也正向接入有第二二极管，所述的第二二极管为P+到N阱的二极管。
该用于改善高速模数转换器总谐波误差的静电释放保护电路结构中的第一二极管为P+到N阱的二极管。
采用了该发明的用于改善高速模数转换器总谐波误差的静电释放保护电路结构，由于其中信号线和电源线之间接有P+到N阱的二极管，同时地线到信号线之间也接有P+到N阱的二极管，从而使用本ESD结构后电容变化率比较小，在高频模拟信号输入时不会产生轨迹模式畸变，因此有效改善了输入信号经过静电释放保护电路后的总谐波误差，电路结构简单实用，工作性能稳定可靠，适用范围较为广泛。
附图说明
图1为现有技术中的第一种静电释放保护电路结构示意图。
图2为现有技术中的第二种静电释放保护电路结构示意图。
图3为本发明的改善高速模数转换器总谐波误差的静电释放保护电路结构示意图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的技术内容，特举以下实施例详细说明。
请参阅图3所示，该用于改善高速模数转换器总谐波误差的静电释放保护电路结构，包括信号输入端、电源端和地端，其中，所述的信号输入端和电源端之间正向接入有第一二极管，且所述的地端和信号输入端之间也正向接入有第二二极管，所述的第二二极管为P+到N阱的二极管。
该用于改善高速模数转换器总谐波误差的静电释放保护电路结构中的第一二极管为P+到N阱的二极管。
采用了本发明的上述方案，由于与地端和电源端相连接的二极管均采用同样的P+到N阱的二极管，当信号输入时，一阶非线性结电容被抵消了，同时在第二二极管上具有从N阱到P+端的寄生结电容，但是由于N阱是轻微掺杂的，同时P+具有非常厚的耗尽层，因此这个寄生结电容是非常小的，尽管整个ESD电路的结电容比单独的NMOS场效应管高，但是其变化幅度非常小，从而所产生的轨迹模式畸变也非常小。
在实际使用当中，本发明是将信号线和电源之间接入一个P+到N阱的二极管，地线到信号线之间也接入一个P+到N阱的二极管，由于传统结构在输入电压变化时节点A对地和电源变化较大，使用本ESD结构后电容变化率比较小。
一个幅值2v的正弦波信号经过本ESD结构进入ADC电路，对比经过传统ESD电路进入ADC电路后，得到结果
传统的ESD结构：THD＝-74.0dB；
本发明ESD结构：THD＝-80.8dB。
采用了上述的用于改善高速模数转换器总谐波误差的静电释放保护电路结构，由于其中信号线和电源线之间接有P+到N阱的二极管，同时地线到信号线之间也接有P+到N阱的二极管，从而使用本ESD结构后电容变化率比较小，在高频模拟信号输入时不会产生轨迹模式畸变，因此有效改善了输入信号经过静电释放保护电路后的总谐波误差，电路结构简单实用，工作性能稳定可靠，适用范围较为广泛。
在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。

Claims (2)

1.一种用于改善高速模数转换器总谐波误差的静电释放保护电路结构，包括信号输入端、电源端和地端，其特征在于，所述的信号输入端和电源端之间正向接入有第一二极管，且所述的地端和信号输入端之间也正向接入有第二二极管，所述的第二二极管为P+到N阱的二极管。
2.根据权利要求1所述的用于改善高速模数转换器总谐波误差的静电释放保护电路结构，其特征在于，所述的第一二极管为P+到N阱的二极管。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN111740400A (zh) * 2020-06-22 2020-10-02 广东九联科技股份有限公司 一种降低esd器件对高速信号影响的电路及方法

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US20050151223A1 (en) * 2004-01-07 2005-07-14 International Business Machines Corporation Tunable semiconductor diodes

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PB01 Publication
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