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閂鎖效應(yīng)原理 閂鎖效應(yīng)是什么?

閂鎖效應(yīng)是什么?鎖存效應(yīng)是CMOS工藝中的寄生效應(yīng),它會(huì)導(dǎo)致電路故障甚至芯片燒毀。鎖存效應(yīng)是由NMOS有源區(qū)、p襯底、n阱和PMOS有源區(qū)組成的n-p-n-p結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的。當(dāng)其中一個(gè)晶體管正偏壓時(shí),它將

閂鎖效應(yīng)是什么?

鎖存效應(yīng)是CMOS工藝中的寄生效應(yīng),它會(huì)導(dǎo)致電路故障甚至芯片燒毀。鎖存效應(yīng)是由NMOS有源區(qū)、p襯底、n阱和PMOS有源區(qū)組成的n-p-n-p結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的。當(dāng)其中一個(gè)晶體管正偏壓時(shí),它將形成正反饋以形成鎖存。避免鎖存的方法是降低襯底和n阱的寄生電阻,使寄生晶體管不處于正偏壓狀態(tài)。靜電是一種無形的破壞力,它會(huì)影響電子元件。ESD和相關(guān)的電壓瞬變會(huì)引起閉鎖,閉鎖是半導(dǎo)體器件失效的主要原因之一。如果對(duì)器件結(jié)構(gòu)中的氧化膜施加強(qiáng)電場(chǎng),氧化膜會(huì)因介質(zhì)擊穿而損壞。很薄的金屬化痕跡會(huì)因高電流而損壞,并且會(huì)因浪涌電流引起的過熱而形成開路。這就是所謂的“閉鎖效應(yīng)”。在閉鎖的情況下,設(shè)備在電源和接地之間形成短路,導(dǎo)致大電流、EOS(電過載)和設(shè)備損壞。MOS工藝包含許多本征雙極晶體管。在CMOS工藝中,阱與襯底的結(jié)合導(dǎo)致了寄生n-p-n-p結(jié)構(gòu)。這些結(jié)構(gòu)會(huì)導(dǎo)致Vdd和VSS線路短路,這通常會(huì)損壞芯片或引起系統(tǒng)錯(cuò)誤。

例如,在n阱結(jié)構(gòu)中,n-p-n-p結(jié)構(gòu)由NMOS源、p襯底、n阱和PMOS源組成。當(dāng)兩個(gè)雙極晶體管中的一個(gè)正向偏置時(shí)(例如,由于流過阱或襯底的電流),另一個(gè)晶體管的基極電流增加。這種正反饋將持續(xù)導(dǎo)致電流增加,直到電路故障或燒毀。

通過提供大量的井和基板接觸,可以避免閂鎖效應(yīng)。鎖存效應(yīng)在早期CMOS工藝中非常重要。但這已經(jīng)不是問題了。近年來,工藝改進(jìn)和設(shè)計(jì)優(yōu)化已經(jīng)消除了閉鎖的風(fēng)險(xiǎn)。閉鎖是指電源引腳與接地之間的低阻抗路徑。這種情況將由觸發(fā)事件(電流注入或過電壓)引起,但一旦觸發(fā),即使觸發(fā)條件不再存在,低阻抗路徑仍然存在。此低阻抗路徑可能會(huì)由于過大的電流水平而導(dǎo)致系統(tǒng)湍流或?yàn)?zāi)難性損壞。在設(shè)計(jì)電路應(yīng)用時(shí),必須確保施加在器件上的電壓和電流水平滿足絕對(duì)最大額定值要求。

在電路設(shè)計(jì)中,可以考慮以下建議以防止閉鎖。

1. 如果由于上電順序而發(fā)生鎖存,則二極管可與VDD串聯(lián)。

如果設(shè)備的數(shù)字輸入或輸出在任何時(shí)候超過VDD,可以在VDD中串聯(lián)一個(gè)二極管(1N914,如下圖所示),以防止SCR觸發(fā)和隨后的鎖存。這是因?yàn)槎O管可以防止寄生橫向PNP晶體管的基極電流流出VDD引腳,從而防止SCR觸發(fā)。

2. 在數(shù)字地中加入肖特基二極管可以防止電壓不足。

如果設(shè)備的數(shù)字輸入和輸出在任何時(shí)候都低于DGND,從這些輸入或輸出連接到DGND的肖特基二極管將有效地鉗制-0.3V和-0.4V之間的負(fù)偏移。這將防止寄生NPN晶體管的發(fā)射極和基極結(jié)導(dǎo)通,還可以防止SCR觸發(fā)。

3. 在DGND和agnd(模擬地)之間連接肖特基二極管。

如果DGND電位偶爾超過agnd 0.3V或更高,可將肖特基二極管放置在設(shè)備的兩個(gè)引腳之間,以防止相關(guān)寄生NPN晶體管導(dǎo)通。這提供了額外的閂鎖保護(hù)。此外,上述反向并聯(lián)的附加二極管可以將DGND限制在另一個(gè)方向上的agnd,這大大降低了數(shù)字噪聲注入器件的可能性。

如何避免電路中的閂鎖效應(yīng)?

鎖存效應(yīng),也稱為自鎖效應(yīng)和晶閘管效應(yīng),是由寄生晶體管引起的,這是CMOS電路的一個(gè)缺點(diǎn)。在電路設(shè)計(jì)和工藝過程中,通常會(huì)受到阻礙和限制。這種效應(yīng)會(huì)導(dǎo)致低電壓下的大電流,不僅會(huì)造成電路功能的混亂,還會(huì)使電源和地線之間短路,造成芯片的永久性損壞。預(yù)防措施:在IC工藝中使用足夠的基板接觸。

CMOS電路的鎖定效應(yīng)指什么?

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小崗村的當(dāng)下給我們什么啟示?

鎖存效應(yīng)是CMOS工藝中的寄生效應(yīng),可能導(dǎo)致電路故障甚至芯片燒毀。鎖存效應(yīng)是由NMOS有源區(qū)、p襯底、n阱和PMOS有源區(qū)組成的n-p-n-p結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的。當(dāng)其中一個(gè)晶體管正偏壓時(shí),它將形成正反饋以形成鎖存。避免鎖存的方法是降低襯底和n阱的寄生電阻,使寄生晶體管不處于正偏壓狀態(tài)。靜電是一種無形的破壞力,它會(huì)影響電子元件。ESD和相關(guān)的電壓瞬變會(huì)引起閉鎖,閉鎖是半導(dǎo)體器件失效的主要原因之一。如果對(duì)器件結(jié)構(gòu)中的氧化膜施加強(qiáng)電場(chǎng),氧化膜會(huì)因介質(zhì)擊穿而損壞。很薄的金屬化痕跡會(huì)因高電流而損壞,并且會(huì)因浪涌電流引起的過熱而形成開路。這就是所謂的“閉鎖效應(yīng)”。在閉鎖的情況下,設(shè)備在電源和接地之間形成短路,導(dǎo)致大電流、EOS(電過載)和設(shè)備損壞。MOS工藝包含許多本征雙極晶體管。在CMOS工藝中,阱與襯底的結(jié)合導(dǎo)致了寄生n-p-n-p結(jié)構(gòu)。這些結(jié)構(gòu)會(huì)導(dǎo)致Vdd和VSS線路短路,這通常會(huì)損壞芯片或引起系統(tǒng)錯(cuò)誤。例如,在n阱結(jié)構(gòu)中,n-p-n-p結(jié)構(gòu)由NMOS源、p襯底、n阱和PMOS源組成。當(dāng)兩個(gè)雙極晶體管中的一個(gè)正向偏置時(shí)(例如,由于流過阱或襯底的電流),另一個(gè)晶體管的基極電流增加。這種正反饋將持續(xù)導(dǎo)致電流增加,直到電路故障或燒毀。通過提供大量的阱和襯底接觸,可以避免閂鎖效應(yīng)。鎖存效應(yīng)在早期CMOS工藝中非常重要。但這已經(jīng)不是問題了。近年來,工藝改進(jìn)和設(shè)計(jì)優(yōu)化已經(jīng)消除了閉鎖的風(fēng)險(xiǎn)。鎖存是CMOS工藝中的一種寄生效應(yīng),它會(huì)導(dǎo)致電路失效甚至芯片燒毀。鎖存效應(yīng)是由NMOS有源區(qū)、p襯底、n阱和PMOS有源區(qū)組成的n-p-n-p結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的。當(dāng)其中一個(gè)晶體管正偏壓時(shí),它將形成正反饋以形成鎖存。避免鎖存的方法是降低襯底和n阱的寄生電阻,使寄生晶體管不處于正偏壓狀態(tài)。靜電是一種無形的破壞力,它會(huì)影響電子元件。ESD和相關(guān)的電壓瞬變會(huì)引起閉鎖,閉鎖是半導(dǎo)體器件失效的主要原因之一。如果對(duì)器件結(jié)構(gòu)中的氧化膜施加強(qiáng)電場(chǎng),氧化膜會(huì)因介質(zhì)擊穿而損壞。很薄的金屬化痕跡會(huì)因高電流而損壞,并且會(huì)因浪涌電流引起的過熱而形成開路。這就是所謂的“閉鎖效應(yīng)”。在閉鎖的情況下,設(shè)備在電源和接地之間形成短路,導(dǎo)致大電流、EOS(電過載)和設(shè)備損壞。MOS工藝包含許多本征雙極晶體管。在CMOS工藝中,阱與襯底的結(jié)合導(dǎo)致了寄生n-p-n-p結(jié)構(gòu)。這些結(jié)構(gòu)會(huì)導(dǎo)致Vdd和VSS線路短路,這通常會(huì)損壞芯片或引起系統(tǒng)錯(cuò)誤。例如,在n阱結(jié)構(gòu)中,n-p-n-p結(jié)構(gòu)由NMOS源、p襯底、n阱和PMOS源組成。當(dāng)兩個(gè)雙極晶體管中的一個(gè)正向偏置時(shí)(例如,由于流過阱或襯底的電流),另一個(gè)晶體管的基極電流增加。這種正反饋將持續(xù)導(dǎo)致電流增加,直到電路故障或燒毀。通過提供大量的阱和襯底接觸,可以避免閂鎖效應(yīng)。鎖存效應(yīng)在早期CMOS工藝中非常重要。但這已經(jīng)不是問題了。近年來,工藝改進(jìn)和設(shè)計(jì)優(yōu)化已經(jīng)消除了生產(chǎn)過程中的風(fēng)險(xiǎn)