用于鉗位靜電放電的裝置及其系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種用于鉗位靜電放電的裝置及其系統(tǒng)。具體而言，本實用新型中描述的是一種靜電放電電路的裝置和系統(tǒng)。所述裝置包括：鉗位晶體管，具有耦合至帶有電力供應的節(jié)點的端子；以及檢測器，確定電力供應何時跨越第一閾值，所述檢測器產生觸發(fā)信號，以使鉗位晶體管在節(jié)點上的電力供應在第一閾值以下時保持關斷。本實用新型中討論的ESD鉗位電路考慮到在當發(fā)生ESD事件（例如HBM事件）時提供ESD保護（通過導通ESD鉗位器）的同時，快速斜變電力供應在不導通ESD鉗位器的情況下操作。
【專利說明】用于鉗位靜電放電的裝置及其系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本實用新型總體涉及鉗位靜電放電的領域，并且具體來說，涉及用于鉗位靜電放電的裝置及其系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]靜電放電(ESD)鉗位器(clamp)用于鉗位ESD事件，例如由電子器件工程聯(lián)合會(JEDEC)固態(tài)技術協(xié)會中的人體模型(HBM)、帶電器件模型(CDM)、機器模型(麗)以及傳輸線脈沖模型(TLP)等定義的那些ESD事件。
實用新型內容
[0003]典型的ESD鉗位器包括電阻器-電容器(RC)計時器，用以在ESD事件期間導通ESD鉗位晶體管，并且用以保持ESD鉗位晶體管在HBM事件期間足夠長的時間(典型為I μ s)內導通。術語“導通"ESD鉗位晶體管通常指的是使ESD電路從電力供應節(jié)點向接地節(jié)點釋放ESD電流/電壓，以保護與電力供應節(jié)點耦合的其它電路使其免受因ESD電流/電壓帶來的損害。然而，這種典型的ESD鉗位器不能區(qū)分快速斜變電力供應和ESD事件(例如HBM事件)。例如，降低RC時間常數(shù)以在電力供應的快速斜變期間保持傳統(tǒng)的ESD鉗位器關斷可能會導致傳統(tǒng)的ESD鉗位器在HBM事件期間過早地關斷。為了解決上述技術問題，本實用新型的實施例提供以下靜電放電鉗位的裝置及其系統(tǒng)。
[0004]本實用新型的實施例提供了一種靜電放電鉗位器，所述靜電放電鉗位器包括:鉗位晶體管，具有耦合至帶有電力供應的節(jié)點的端子；以及檢測器，用于確定所述電力供應何時跨越第一閾值，所述檢測器產生觸發(fā)信號，以使所述鉗位晶體管在所述節(jié)點上的所述電力供應在所述第一閾值以下時保持關斷。
[0005]本實用新型的實施例還提供了一種用于鉗位靜電放電的裝置，所述裝置包括:用于鉗位節(jié)點上的電力供應的模塊；以及用于檢測所述電力供應何時跨越第一閾值的模塊，用于檢測的所述模塊產生觸發(fā)信號，以使用于鉗位的所述模塊在所述電力供應在所述第一閾值以下時保持禁用。
[0006]本實用新型的實施例還提供了一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括處理器，該處理器包括靜電放電單元。所述靜電放電單元包括:鉗位晶體管，具有耦合至帶有電力供應的節(jié)點的端子；檢測器，用于確定所述電力供應何時跨越第一閾值，所述檢測器產生觸發(fā)信號，以使所述鉗位晶體管在所述節(jié)點上的所述電力供應在所述第一閾值以下時保持關斷；以及無線天線，使所述處理器能夠與其它設備通信。
[0007]本實用新型的實施例另外還提供了一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括處理器，該處理器包括靜電放電單元。所述靜電放電單元包括:用于鉗位節(jié)點上的電力供應的模塊；用于檢測所述電力供應何時跨越第一閾值的模塊，用于檢測的所述模塊產生觸發(fā)信號，以使用于鉗位的所述模塊在所述電力供應在所述第一閾值以下時保持禁用；以及無線天線，使所述處理器能夠與其它設備通信。[0008]根據上述技術方案，本實用新型具有以下有益效果。本文中討論的ESD鉗位電路考慮到在當發(fā)生ESD事件(例如HBM事件)時提供ESD保護(通過導通ESD鉗位器)的同時，快速斜變電力供應在不導通ESD鉗位器的情況下操作。本文中討論的ESD鉗位電路的實施例也為未來工藝技術提供電路面積的按比例調整。其它技術效果也可由本文中討論的實施例預期。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]從下文給出的詳細描述中并且從本公開內容的各種實施例的附圖中將更完整地理解本公開內容的實施例，然而，不應將所述詳細描述和附圖理解為將本公開內容限制為具體實施例，它們僅僅用于解釋和理解。
[0010]圖1是根據本公開內容的一個實施例的與快速斜變電力供應(fast rampingpower supply)兼容的靜電放電(ESD)電路。
[0011]圖2是根據本公開內容的一個實施例的ESD電路。
[0012]圖3是根據本公開內容的一個實施例的在快速斜變電力供應期間的ESD電路的操作。
[0013]圖4是根據本公開內容的一個實施例的在ESD事件期間的ESD電路的操作。
[0014]圖5是根據本公開內容的另一個實施例的用于ESD電路的檢測器。
[0015]圖6是根據本公開內容的一個實施例的包括帶有所述ESD電路的處理器的智能設備的系統(tǒng)級框圖。
[0016]圖7是根據本公開內容的另一個實施例的ESD電路。
[0017]圖8是根據本公開內容的另一個實施例的ESD電路。
【具體實施方式】
[0018]術語“按比例調整”在本文中通常指的是將電路設計和布局從一種工藝技術轉移至另一種工藝技術。
[0019]術語“快速斜變”在本文中通常指的是具有超過IV/y s的上升/下降斜率的電力供應。例如，lV/50ns是快速斜變。
[0020]在下文的描述中，討論許多的細節(jié)以提供對本公開內容的實施例的更徹底的解釋。然而，對本領域技術人員而言，顯而易見的是，可以在沒有這些具體細節(jié)的情況下實施本公開內容的實施例。在其它實例中，以框圖形式而非具體示出公知的結構和設備，以便避免使本公開內容的實施例含糊不清。
[0021]注意到，在實施例的相應附圖中，信號用線代表。一些線可以更粗，以表示更多結構成分的信號路徑，和/或在一個或多個端部具有箭頭，以表示主要信息流方向。這種表示不意在進行限制。相反，結合一個或多個示例性實施例使用所述線，以促進對電路或邏輯單元的更容易的理解。如由設計需要或偏好決定的，任一所代表的信號可以實際上包括可以在任意一個方向上行進且以任意合適類型的信號方案實施的一個或多個信號。
[0022]在整個說明書中，并且在權利要求書中，術語“連接”意味著連接的事物間直接電連接，而沒有任何中間器件。術語“耦合”意味著連接的事物之間直接電連接，或者通過一個或多個無源或有源中間器件間接連接。術語“電路”意味著布置為彼此間協(xié)作以提供所要求的功能的一個或多個無源和/或有源部件。術語“信號”意味著至少一個電流信號、電壓信號或數(shù)據/時鐘信號。“一”、“一個”和“所述”的意思包括復數(shù)形式的參考?！霸凇小钡囊馑及ā霸凇小焙汀霸凇稀薄0023]如本文中所使用的，除非另有說明，使用序數(shù)形容詞“第一”，“第二”和“第三”等來描述共同的對象僅僅表示所涉及的類似對象的不同實例，而并不意在暗示這樣描述的對象應當以排名方式或以任意其它方式要么時間地、要么空間地處于給定的順序。本文中的術語“實質上”指的是在目標的10%內。
[0024]為了本文中所描述的實施例的目的，晶體管是金屬氧化物半導體(MOS)晶體管，其包括漏極、源極、柵極和體端子。源極和漏極端子可以是同樣的端子，并且在本文中是可交換使用的。本領域技術人員將理解，在不脫離本公開內容的范圍的情況下，可以使用其它晶體管，例如雙極結型晶體管——BJT PNP/NPN、BiCMOS、CMOS、eFET等。本文中的術語“麗”表示η型晶體管(例如NMOS、NPN BJT等)，并且術語“ΜΡ”表示ρ型晶體管(例如PMOS、PNPBJT 等)。
[0025]圖1是根據本公開內容的一個實施例的可在快速斜變電力供應下操作的ESD電路100。在一個實施例中，ESD電路100包括:鉗位晶體管101，用來導通/關斷鉗位晶體管101的邏輯單元102，用于向邏輯單元102提供控制信號的檢測器103，用于向邏輯單元102提供控制信號以確定何時(即持續(xù)時間)導通/關斷鉗位晶體管101的計時器104。
[0026]在一個實施例中，ESD鉗位晶體管101耦合在電力供應節(jié)點與地之間。在一個實施例中，ESD鉗位晶體管101是ρ型晶體管(例如PM0S、BJT PNP)。在其它實施例中，ESD鉗位晶體管101是η型晶體管(例如NMOS、BJT ΝΡΝ)。雖然本文中的實施例將ESD鉗位晶體管101描述為PMOS晶體管，但是可以使用任意晶體管作為能夠傳導ESD電流的ESD鉗位晶體管。
[0027]在一個實施例中，檢測器103是電壓觸發(fā)檢測器，用以檢測電力供應相對于第一閾值的操作電平。在一個實施例中，第一閾值是電壓閾值。在其它實施例中，可以使用電流閾值來檢測電力供應的操作電平。在一個實施例中，第一閾值是內部產生的信號，即由檢測器103產生的信號。在其它實施例中，第一閾值是對檢測器103的輸入,并且由另一電路或電源(未示出)產生。
[0028]本文中的術語“操作電平”指的是將使邏輯門(例如反相器、與非門)或晶體管進行功能性操作的電力供應的最低電平。
[0029]在一個實施例中，檢測器103可操作用于在電力供應的斜變期間或在ESD事件期間當電力供應電壓達到第一閾值電壓電平時，產生用于邏輯單元102的觸發(fā)信號。在一個實施例中，來自檢測器103的觸發(fā)信號使鉗位晶體管101保持關斷直至電力供應達到和/或跨越第一閾值。
[0030]例如，當電力供應從邏輯低電平達到第一閾值時，檢測器103產生低至高觸發(fā)信號。在這樣的實施例中，檢測器103通過將觸發(fā)信號保持在邏輯低電平來使鉗位晶體管101保持關斷直至電力供應達到和/或跨越第一閾值。
[0031 ] 在一個實施例中，在電力供應電壓電平變得高于第一閾值電平(本文中也稱為電壓觸發(fā)電平)之后，鉗位晶體管101的導通由計時器104控制。在一個實施例中，計時器104產生兩個信號——第一和第二信號——以控制鉗位晶體管101的導通。[0032]在一個實施例中，計時器104包括兩個計時器——計時器104a和104b——以分別地產生第一和第二信號。在一個實施例中，計時器104a可操作用于在計時器104a的計數(shù)器達到由第二閾值確定的目標循環(huán)計數(shù)時產生第一信號。在一個實施例中，第二閾值是20ns。在其它實施例中，可以使用用于第二閾值的其它值。在一個實施例中，第一計時器104a是RC計時器。在另一個實施例中，計時器104a是數(shù)字計數(shù)器。在另一個實施例中，第一計時器104a是耦合至計數(shù)器的環(huán)形振蕩器。在其它實施例中，可以使用其它形式的計時電路。
[0033]在一個實施例中，第二計時器104b可操作用于在第二計時器104b的計數(shù)器達到由第三閾值確定的目標循環(huán)計數(shù)時產生第二信號。在一個實施例中，第三閾值是2 ii S。在其它實施例中，可以使用用于第三閾值的其它值。在本文中討論的實施例中，第三閾值大于第二閾值。在一個實施例中，第二計時器104b是RC計時器。在另一個實施例中，第二計時器104b是數(shù)字計數(shù)器。在另一個實施例中，第二計時器104b是耦合至計數(shù)器的環(huán)形振蕩器。在其它實施例中，可以使用其它形式的計時電路。
[0034]在一個實施例中，可以實施邏輯單元102以執(zhí)行以下的功能。
[0035]僅僅當:
[0036]電力供應〉第一電壓閾值(或者如參考圖3-4討論的V觸發(fā))并且當?shù)谝挥嫊r器104a沒有超時(即第一信號還沒有斷言表明計時器102a還沒有達到第二時間閾值)時，導通鉗位晶體管101，否則關斷。
[0037]圖2是根據本公開內容的一個實施例的ESD電路200。參考圖1描述圖2。在一個實施例中，ESD電路200包括鉗位晶體管101，所述鉗位晶體管101是p型晶體管，其源極端子耦合至電力供應VCC，其漏極端子耦合至地，并且其柵極端子耦合至邏輯單元102的輸出端。
[0038]在一個實施例中，檢測器103是電壓觸發(fā)電路。參考圖5討論電壓觸發(fā)電路的一個實施例?；貋韰⒖紙D2，ESD電路200還包括計時器104。在一個實施例中，計時器104包括至少兩個計時器104a和104b。在其它實施例中，可以設計單一計時器104以產生第一和第二信號。來自計時器104的第一信號在本文中稱為“計時器”信號。來自計時器104的第二信號在本文中稱為“切斷”信號。在對計時器信號進行斷言/去斷言(assert/de-assert)之后，對切斷信號進行斷言/去斷言。
[0039]在一個實施例中，鉗位晶體管MPllOl的尺寸設定為足夠大以將大的ESD電流從電力供應節(jié)點傳導至地。在一個實施例中，鉗位晶體管MPllOl的柵極端子由兩種機制控制。第一種機制是來自電壓觸發(fā)器103的觸發(fā)信號，第二種機制是來自計時器104的計時信號——計時器和切斷信號。
[0040]在一個實施例中，當電力供應VCC處的電壓在電力供應VCC的斜變期間或者在ESD事件期間達到第一電壓閾值電平時，電壓觸發(fā)器103產生低至高的觸發(fā)信號。在這樣的實施例中，當電力供應VCC達到第一閾值電壓電平時，來自電壓觸發(fā)檢測器103的輸出觸發(fā)信號保持為低，并且使鉗位晶體管MPl的柵極端子(即柵極節(jié)點:鉗位導通3)為高，防止鉗位晶體管MPllOl導通。
[0041]在一個實施例中，在電力供應VCC變得超過第一閾值電壓電平之后,鉗位晶體管101的導通操作是由計時器104控制的。在一個實施例中，計時器104包括環(huán)形振蕩器和良好地跨越工藝技術按比例調整的數(shù)字計數(shù)器。在一個實施例中，計時器104可操作用于產生兩個計時信號——計時器和切斷信號。在這個示例性實施例中，當計時器104的計數(shù)器達到它們相應的目標循環(huán)計數(shù)時，兩個計時信號從低轉變?yōu)楦?。在一個實施例中，對于將計時器信號從低轉變?yōu)楦叩哪繕搜h(huán)計數(shù)是在大約20ns之后，并且對于切斷信號是大約2 u s之后。參考圖3-4討論其它內部信號——鉗位導通、觸發(fā)_b、禁用、禁用_b、計時器_b。
[0042]圖3是示出了根據本公開內容的一個實施例的在快速斜變電力供應期間的ESD電路200的操作的曲線圖300。參考圖1-2描述圖3。曲線圖300示出了 ESD電路200通過區(qū)分快速斜變電力供應與ESD事件而在電力供應的斜變期間保持鉗位晶體管MPl關斷。
[0043]在一個實施例中，電壓觸發(fā)單元103最初保持鉗位晶體管MPl關斷。在一個實施例中，通過使來自電壓觸發(fā)單元103的觸發(fā)信號保持邏輯低、進而使鉗位導通信號保持邏輯低來關斷鉗位晶體管MP1。在其它實施例中，可以改變邏輯單元102的邏輯，使得當VCC301的電力供應電平低于第一閾值電壓電平308時，可以使用其它機制來保持鉗位晶體管MPl關斷。
[0044]在一個實施例中，當電力供應301斜變在時間點302開始時，第一計時器104a如由305所示的在時間點303開始計數(shù)。在這樣的實施例中，當電力供應301的電平足夠高(例如:電力供應電平301跨越電平閾值電平VKQ304)以使第一計時器104a中的邏輯門功能性操作時，第一計時器104a在時間點303開始計數(shù)。在一個實施例中，電壓電平304是第一計時器104a的晶體管的閾值電壓電平(Vth)。在這樣的實施例中，來自電壓觸發(fā)單元103的輸出觸發(fā)信號仍是邏輯低的，保持鉗位晶體管MPl關斷。當?shù)谝挥嫊r器104a計數(shù)達到第二閾值(例如:20ns)以上時,如時間點306表不的,第一計時器104a使計時器信號從邏輯低轉變?yōu)檫壿嫺摺?br> [0045]在一個實施例中，隨著電力供應電壓301繼續(xù)斜升，電力供應電壓301達到電壓觸發(fā)閾值(VI4S)308，所述電壓觸發(fā)閾值(VI4S)308在本文中也稱為第一電壓閾值。在一個實施例中，當電力供應電壓301達到或跨越V雛308時，電壓觸發(fā)器103將對鉗位晶體管MPl的控制釋放給計時器104。在這樣的實施例中，如時間點307表示的，來自電壓觸發(fā)器103的觸發(fā)信號從邏輯低轉變?yōu)檫壿嫺?。因為計時器信號已經在邏輯高的電平(時間點306)，計時器104借助正處于邏輯高的電平的計時器信號來將鉗位導通信號保持在邏輯低的電平，由此保持鉗位晶體管MPl關斷。在這樣的實施例中，鉗位導通_b信號保持在邏輯高的電平，而禁用信號處于邏輯高的電平，因為計時器信號處于邏輯高的電平。
[0046]圖4是示出了根據本公開內容的一個實施例的在ESD事件期間的ESD電路200的操作的曲線圖400。參考圖1-3描述了圖4。曲線圖400示出了:ESD電路200通過區(qū)分快速斜變電力供應與ESD事件而在ESD事件期間使鉗位晶體管MPl導通。
[0047]在一個實施例中，當ESD事件在時間點402發(fā)生時，電力供應電壓401比常規(guī)的快速斜變電力供應301快得多地增大。ESD電流進入電力供應401的涌入可以為供電去耦電容器(未示出)快速充電，直至ESD電流順著傳導路徑流到地。
[0048]當電力供應電壓401達到或跨越電平Vkq404以使計時器104中的邏輯門功能性地操作時，如由計數(shù)器波形405表示的，第一計時器104a在時間點403開始計數(shù)。與圖3相t匕，在圖4的實施例中，電力供應電壓401與電力供應電壓301相比保持快速地增大，由此在第二閾值(例如20ns)之前，即在第一計時器104a達到其對應于第二閾值(例如20ns)的閾值計數(shù)之前達到第一電壓閾值電平Vl4s407。在時間點406，電壓觸發(fā)器103不再保持鉗位晶體管MPl關斷。在這樣的實施例中，由于計時器信號仍在邏輯低的電平且繼續(xù)使禁用信號保持在邏輯低，鉗位晶體管MPl導通。
[0049]在一個實施例中，來自鉗位晶體管MPl的柵極端子的反饋信號(鉗位導通_b)使禁用信號鎖存至其之前的值以保持鉗位晶體管MPl導通。在這樣的實施例中，即使當計時器信號在第一計時器104a跨越第一閾值(例如20ns計數(shù))之后從邏輯低轉變?yōu)檫壿嫺?如由時間點408表示的)時，鉗位晶體管MPl也保持導通直至第二計時器104b使第二信號——切斷信號——從邏輯低轉變?yōu)檫壿嫺摺?br> [0050]在一個實施例中，當?shù)诙嫊r器104b達到第三閾值(例如2 μ s)時，第二計時器104b使切斷信號從邏輯低轉變?yōu)檫壿嫺摺Ｔ谶@樣的實施例中，當切斷信號從邏輯低轉變?yōu)檫壿嫺邥r，打破了反饋鎖存。第三閾值被選擇為足夠長以處理HBM事件的長尾(longtail)。在一個實施例中，第一、第二和第三閾值電平是可由軟件或硬件編程的。
[0051]圖5是根據本公開內容的另一個實施例的用于ESD電路100的檢測器500(在本文中也稱為電壓檢測器或電壓觸發(fā)器)。在一個實施例中，電壓檢測器500包括:具有晶體管MP2和麗2的反相器、二極管或連接成二極管形式的器件MPD和/或MND、反饋晶體管MNFB、使能晶體管麗3和電阻性器件R。
[0052]在一個實施例中，當使能信號為邏輯高時導通使能晶體管MN3。在一個實施例中，可以在完成電力供應斜變之后禁用使能晶體管MN3。在這樣的實施例中，通過消除通過檢測器500的直流(DC)泄露電流來降低ESD電路100的功耗。
[0053]在一個實施例中，連接成二極管形式的NMOS晶體管MND和連接成二極管形式的PMOS晶體管MPD如所示的那樣耦合在一起以確定觸發(fā)電壓，即何時使觸發(fā)信號轉變。在其它實施例中，諸如第一閾值信號之類的外部信號可以用來確定觸發(fā)電壓。
[0054]在一個實施例中，當電力供應VCC電壓在普通的電力供應斜變期間或在ESD事件期間增大時，節(jié)點np 二極管持續(xù)追蹤電力供應VCC電壓直至np 二極管的電壓電平達到當連接成二極管形式的晶體管MND和MPD兩者開始傳導，即np 二極管幾乎等于(例如，在10%內)晶體管MND和MPD的閾值電壓的總和(Vtp+Vtn)時的點。
[0055]在一個實施例中，隨著電力供應電壓增大(即其從低斜升至高)，np 二極管的電壓電平保留在Vtp+Vtn電平，并且通過電阻性器件(帶有電阻R)的電流增大P型晶體管MP2的IVgsI。在這樣的實施例中，MP2/MN2反相器將觸發(fā)信號拉升至更高，即觸發(fā)信號從邏輯低轉變?yōu)檫壿嫺?。在一個實施例中，當觸發(fā)信號從邏輯低轉變?yōu)檫壿嫺邥r，反饋晶體管MNFB將NM0S/PM0S的連接成二極管形式的晶體管MND和MH)短路(或旁路)。在這樣的實施例中，np 二極管節(jié)點被拉至低，將觸發(fā)信號電壓鎖存為高。
[0056]在一個實施例中，電阻性器件是具有電阻R的電阻器(例如，多晶硅電阻器)。在其它實施例中，電阻性器件可以由有源(例如晶體管)或無源器件形成。在一個實施例中，電阻R處于10千歐姆至100千歐姆的范圍內。電壓觸發(fā)器電平是電阻R的弱函數(shù)。在一個實施例中，通過調整連接成二極管形式的晶體管MND和MPD的尺寸(W/L)來調整電壓觸發(fā)電平。
[0057]連接成二極管形式的NMOS和PMOS晶體管MND和MPD降低了計時器104上的工藝差異的影響。在一個實施例中，通過使電壓觸發(fā)電平(例如np 二極管或第一閾值)也作為晶體管閾值電壓的函數(shù)，可以將Vlfcs與Vlffl之間的差別在工藝差異角之間(across processskew corners)保持得更為穩(wěn)定。
[0058]雖然本文中的實施例示出了帶有連接成二極管形式的晶體管MH)和MND的檢測器500，其它的修改也是可能的。例如，連接成二極管形式的晶體管MPD和MND可以由單一的連接成二極管形式的晶體管(MPD或MND)代替。連接成二極管形式的晶體管MPD和MND可以由一個或多個PN結型二極管，或者一個或多個BJT器件(NPN和/或PNP)代替。在一個實施例中，去除使能晶體管MN3。在這樣的實施例中，晶體管MND的源極耦合至地。
[0059]圖6是根據本公開內容的一個實施例的包括帶有ESD電路的處理器的智能設備1600的系統(tǒng)級框圖。圖6也不出了移動設備的實施例的框圖,在所述移動設備中,可以使用平面接口連接器。在一個實施例中，計算設備1600代表移動計算設備，例如:平板電腦、移動電話或智能電話、支持無線功能的電子閱讀器、或者其它無線移動設備?？梢岳斫獾氖牵话愕厥境鎏囟ǖ牟考?，而并未將這樣的設備的所有部件都示出在設備1600中。
[0060]在一個實施例中，根據本文中討論的實施例，計算設備1600包括帶有ESD電路100的第一處理器1610以及帶有ESD電路100的第二處理器1690。ESD電路100可以設置在任意合適的區(qū)域以提供對于處理器的電路的最大ESD保護。
[0061]本公開內容的各種實施例也可以包括諸如無線接口之類的在1670內的網絡接口，從而可以將系統(tǒng)實施例并入無線設備，例如，移動電話或個人數(shù)字助理。
[0062]在一個實施例中，處理器1610可以包括一個或多個物理設備,例如:微處理器、應用處理器、微控制器、可編程邏輯設備、或者其它處理模塊。由處理器1610執(zhí)行的處理操作包括操作平臺或操作系統(tǒng)的執(zhí)行，在所述操作平臺或操作系統(tǒng)上執(zhí)行應用和/或設備功能。處理操作包括與和人類用戶或和其它設備的I/O (輸入/輸出)相關的操作、與電源管理相關的操作和/或與將計算設備1600連接至另一設備相關的操作。處理操作也可以包括與音頻I/O和/或顯示I/O相關的操作。
[0063]在一個實施例中，計算設備1600包括音頻子系統(tǒng)1620，其代表與向計算設備提供音頻功能相關聯(lián)的硬件(例如，音頻硬件和音頻電路)和軟件(例如:驅動器、編解碼器)部件。音頻功能可以包括揚聲器和/或耳機的輸出，以及麥克風的輸入。用于這種功能的設備可以被集成到設備1600中，或者連接至計算設備1600。在一個實施例中，用戶通過提供音頻命令而與計算設備1600交互，所述音頻命令由處理器1610接收并處理。
[0064]顯示子系統(tǒng)1630代表為用戶提供可視和/或觸覺顯示以與計算設備交互的硬件(例如，顯示設備)和軟件(例如:驅動器)部件。顯示子系統(tǒng)1630包括顯示接口 1632，其包括用來向用戶提供顯示的特定的屏幕或硬件設備。在一個實施例中，顯示接口 1632包括與處理器1610分離的邏輯以執(zhí)行至少一些與顯示相關的處理。在一個實施例中，顯示子系統(tǒng)1630包括向用戶提供輸出和輸入兩者的觸摸屏(或觸摸板)設備。
[0065]I/O控制器1640代表與和用戶的交互相關的硬件設備和軟件部件。I/O控制器1640可操作用于管理作為顯示子系統(tǒng)1630和/或音頻子系統(tǒng)1620的部分的硬件。另外，I/O控制器1640示出了用于與設備1600連接的額外的設備的連接點，用戶可以通過所述額外的設備與系統(tǒng)交互。例如，能夠附接至計算設備1600的設備可以包括麥克風設備、揚聲器或立體音響系統(tǒng)、視頻系統(tǒng)或其它顯示設備、鍵盤或小鍵盤設備、或者用于諸如讀卡器或其它設備的特定應用的其它I/O設備。
[0066]如上所述，I/O控制器1640可以與音頻子系統(tǒng)1620和/或顯示子系統(tǒng)1630交互。例如，通過麥克風或其它音頻設備的輸入可以提供用于計算設備1600的一個或多個應用或功能的輸入或命令。此外，可以提供音頻輸出以替代或補充顯示輸出。在另一個實例中，如果顯示子系統(tǒng)包括觸摸屏，則顯示設備也用作輸入設備，其可以至少部分地被I/O控制器1640管理。也可以存在額外的在計算設備1600上的按鈕或開關以提供由I/O控制器1640管理的I/O功能。
[0067]在一個實施例中，I/O控制器1640管理諸如加速度計、攝像頭、光傳感器或其它環(huán)境傳感器、或者可以包括在計算設備1600中的其它硬件之類的設備。所述輸入可以是直接的用戶交互的部分，并且向所述系統(tǒng)提供環(huán)境方面的輸入以影響其操作(例如:過濾噪聲、調整對于亮度檢測的顯示、應用攝像頭的閃光或者其它特征)。
[0068]在一個實施例中，計算設備1600包括電源管理1650，其管理電池電源使用、電池的充電以及與電源節(jié)省操作相關的特征。存儲器子系統(tǒng)1660包括用于在設備1600中存儲信息的存儲器設備。存儲器可以包括非易失性(如果對存儲器設備斷電，則狀態(tài)不改變)和/或易失性(如果對存儲器設備斷電，則狀態(tài)是不確定的)的存儲器設備。存儲器1660可以存儲應用數(shù)據、用戶數(shù)據、音樂、照片、文件或其它數(shù)據、以及與計算設備1600的應用和功能的執(zhí)行相關的系統(tǒng)數(shù)據(無論是長期的還是暫時的)。
[0069]也將實施例的元件提供為機器可讀介質(例如，存儲器1660)，用于存儲計算機可執(zhí)行指令(例如實施本文中討論的任意其它處理的指令)。機器可讀介質(例如，存儲器1660)可以包括但不限于:閃速存儲器、光盤、CD-ROM、DVD ROM、RAM、EPROM、EEPR0M、磁或光學卡、或者適合用于存儲電子或計算機可執(zhí)行指令的其它類型的機器可讀介質。例如，本公開內容的實施例可以作為計算機程序(例如，BIOS)被下載，可以經由通信線路(例如，調制解調器或網絡連接)以數(shù)據信號的方式將所述計算機程序從遠程計算機(例如，服務器)轉移至請求的計算機(例如，客戶端)。
[0070]連接1670包括硬件設備(例如，無線和/或有線連接器以及通信硬件)和軟件部件(例如，驅動器，協(xié)議堆棧)以使計算設備1600與外部設備通信。設備1600可以是單獨的設備，例如其它計算設備、無線接入點或基站，以及諸如耳機、打印機之類的外圍設備。
[0071]連接1670可以包括多種不同類型的連接?？偟膩碚f，計算設備1600被示出為具有蜂窩連接1672和無線連接1674。蜂窩連接1672通常指的是由無線載波提供的蜂窩網絡連接，例如經由GSM (全球移動通信系統(tǒng))或變型或衍生物、CDMA (碼分多址)或變型或衍生物、TDM (時分復用)或變型或衍生物，或者其它蜂窩服務標準提供的。無線連接1674涉及非蜂窩形式的無線連接，并且可以包括個人區(qū)域網絡(例如藍牙、近場等)，局域網絡(例如，W1-Fi)，和/或廣域網絡(例如，WiMax),或者其它無線通信。
[0072]外圍連接1680包括硬件接口和連接器，以及軟件部件(例如，驅動器、協(xié)議堆棧)以實現(xiàn)外圍連接?？梢岳斫?，計算設備1600可以是至其它計算設備的外圍設備(“至”1682)，也可以具有連接至其的外圍設備(“來自”1684)。計算設備1600通常具有“對接”連接器以連接至其它計算設備，用于諸如管理(例如，下載和/或上傳、改變、同步)設備1600上的內容的目的。此外，對接連接器可以允許設備1600連接至特定的外圍設備，所述外圍設備使計算設備1600能夠控制內容輸出，例如，對音頻視頻或其它系統(tǒng)的內容輸出。
[0073]作為對專有的對接連接器或其它專有的連接硬件的補充，計算設備1600可以經由共同的或基于標準的連接器來實現(xiàn)外圍連接1680。一般的類型可以包括通用串行總線(USB)連接器(其可以包括任意數(shù)目的不同的硬件接口)、包括迷你顯示端口(MDP)的顯示端口、高清晰度多媒體接口(HDMI )、火線接口、或者其它類型。
[0074]本文中討論的ESD電路100可以用于無線電路。在一個實施例中，ESD電路100用在塊1670、1680、1620、1640和1630中，用以保護這些塊中的電路使其免受ESD事件，同時允許快速斜變電力供應操作而不使ESD電路鉗位電力供應。
[0075]說明書中提及的“實施例”、“一個實施例”、“一些實施例”或者“其它實施例”意味著與本實施例有關的所描述的特定的特征、結構或特性包含在至少一些實施例中，但不必須包含在所有的實施例中。出現(xiàn)“實施例”、“一個實施例”或者“一些實施例”的各種情況未必指的是相同的實施例。如果說明書聲明“可以”、“可能”或“能夠”包括部件、特征、結構、或者特性，則不要求必須包括所述特定的部件、特征、結構、或者特性。如果說明書或權利要求提及“一”或“一個”元件，則這并不意味著僅僅存在一個元件。如果說明書或權利要求提及“一額外的”元件，則這并不排除存在多于一個的額外的元件。
[0076]雖然已經結合其具體實施例描述了本公開內容，但是，根據前面的描述，所述實施例的許多替代、修改和變化對本領域技術人員而言將是顯而易見的。
[0077]例如，鉗位晶體管MPl可以用η型晶體管(例如，NM0S)代替，并且可以重新設計邏輯單元102，以便用與本文中討論的PMOS晶體管MPl的相同的方式產生用于控制NMOS的柵極的控制電壓。
[0078]在一個實施例中，用像電阻器-電容器(RC計時器)這樣的無源器件來實施第一計時器104a。在這樣的實施例中，可以消除或禁用檢測器103，因為RC計時器將不考慮電力供應電平達到第一閾值電平而開始操作。
[0079]圖7是根據本公開內容的一個實施例的ESD電路700。在該實施例中，可以不使用第一計時器104a，并且當電力供應電壓達到觸發(fā)電壓電平Vms時鉗位晶體管MPl導通。在該實施例中，設計V.電壓電平以使其高于電力供應的普通操作電壓。在一個實施例中，修改邏輯單元102/701，使得鉗位晶體管MPl在沒有ESD事件的環(huán)境下在快速斜變電力供應期間關斷。當ESD事件發(fā)生時(當VCC達到Vl4s時)，邏輯單元102/701繼續(xù)使鉗位晶體管MPl導通。鉗位晶體管MPl保持導通直至切斷信號從邏輯低轉變?yōu)楸砻鱁SD事件已經過去/結束的邏輯高。觸發(fā)信號用來檢測ESD事件，并且可以從類似103的電路中得到。在該實施例中，計時器104b用來產生切斷信號，以在ESD事件結束之后關斷鉗位器。
[0080]圖8是根據本公開內容的另一個實施例的ESD電路800。在該實施例中，使用兩個檢測器——一個用于產生如由檢測器103產生的觸發(fā)信號，另一個用于產生故障_安全_觸發(fā)信號，其中故障_安全_觸發(fā)_電壓高于電力供應的正常操作電壓。當發(fā)生ESD事件時，邏輯單元102/801繼續(xù)使鉗位晶體管MPl導通。然而，在類似快速電力供應斜變的ESD事件，即慢HBMESD事件期間，邏輯102/801將保持鉗位器關斷。在這種情況下，在該實施例中，來自第二檢測器(類似于103，但未示出)的故障_安全_觸發(fā)信號保證邏輯102/801導通鉗位晶體管MP1。在該實施例中，在快速電力供應斜變期間，邏輯單元102/801繼續(xù)使鉗位晶體管MPl保持關斷(借助觸發(fā)信號和計時器信號)。在該實施例中，因為快速斜變電力供應電壓將不會跨越故障_安全_觸發(fā)值，所以鉗位晶體管MPl由邏輯單元102/801保持為關斷。
[0081]在一個實施例中，檢測器103可以實施為能夠檢測電力供應信號的斜率/斜變的轉換速度檢測器。此外，本文中討論的計時器可以利用基于RC的計時器或全數(shù)字計時器(例如，利用環(huán)形振蕩器)或任意其它計時器來實施。
[0082]在一個實施例中，調整用于檢測器103的第一閾值(電壓閾值)或者電壓檢測器500的電阻R的尺寸，使得電壓觸發(fā)點高于標稱的供電電壓(例如，IV)。在這樣的實施例中，可以消除第一計時器104a (例如，其計數(shù)到20ns)。在該實施例中，每當電力供應電壓超過標稱的電壓時，鉗位晶體管MPllOl導通。在這樣的實施例中，鉗位電路可以無限地處理快速電力供應斜變。在一個實施例中，標稱的供電電壓設定為小于0.7V以保持初始的電壓峰在ESD事件中足夠低。
[0083]本公開內容的實施例意在包含落入所附權利要求的寬泛的范圍內的所有這樣的替代、修改和變化。
[0084]另外，為了簡化說明和討論，并由此不使本公開內容含糊不清，在所提供的附圖內可以示出或可以不示出公知的與集成電路(IC)芯片和其它部件的電源/接地連接。此外，可以以框圖形式示出布置，以便避免使本公開內容含糊不清，并且也考慮到如下事實:關于這樣的框圖布置的實施的細節(jié)高度依賴于將實施本公開內容的平臺，即這樣的細節(jié)應當完全在本領域技術人員的知識范圍內。在闡明了具體細節(jié)(例如，電路)以便描述本公開內容的示例性實施例的情況下，對本領域技術人員而言顯而易見的是，可以無需這些具體細節(jié)或利用這些具體細節(jié)的變化來實施本公開內容。這些描述因此應被視為示例性的，而非限制性的。
[0085]以下的示例涉及進一步的實施例，示例中的細節(jié)可以用在一個或多個實施例中的任意地方。也可以針對方法和過程實施本文中描述的裝置的所有可選的特征。
[0086]例如，在一個實施例中，所述裝置包括:鉗位晶體管，具有耦合至帶有電力供應的節(jié)點的端子；以及檢測器，確定電力供應何時跨越第一閾值，當節(jié)點上的電力供應在第一閾值以下時，所述檢測器產生觸發(fā)信號以使鉗位晶體管保持關斷。
[0087]在一個實施例中，檢測器可操作用于在電力供應跨越第一閾值時產生觸發(fā)信號來使鉗位晶體管導通。在一個實施例中，裝置進一步包括計時器，用于產生第一信號，以使鉗位晶體管在第一信號表示在第二閾值以下的值時保持關斷。在一個實施例中，鉗位晶體管可操作用于在電力供應跨越第一閾值時且在第一信號表示在第二閾值以下的值時導通。在一個實施例中，計時器可操作用于產生第二信號，以使鉗位晶體管在第二信號表示在第三閾值以上的值時關斷，其中第三閾值大于第二閾值。在一個實施例中，第一閾值是電壓閾值，并且其中觸發(fā)信號是電壓觸發(fā)信號。在一個實施例中，第二和第三閾值是計時閾值。
[0088]在一個實施例中，計時器包括以下中的至少一個:電阻器-電容器(RC)網絡；計數(shù)器；或者振蕩器(例如環(huán)形振蕩器)。
[0089]在一個實施例中，檢測器是轉換速度檢測器。在一個實施例中，檢測器包括:連接成二極管形式的晶體管；反相器，耦合至連接成二極管形式的晶體管，以產生觸發(fā)信號；以及電阻性器件，耦合至電力供應、連接成二極管形式的晶體管和反相器的節(jié)點。在一個實施例中，裝置包括可操作用于根據反相器的輸出而將連接成二極管形式的晶體管旁路的晶體管。在一個實施例中，連接成二極管形式的晶體管是以下中的至少一個:連接成二極管形式的η型晶體管；連接成二極管形式的P型晶體管；耦合至連接成二極管形式的η型晶體管的連接成二極管形式的P型晶體管；或者二極管。在一個實施例中，鉗位晶體管是P型晶體管。在一個實施例中，鉗位晶體管是n型晶體管。
[0090]在另一示例中，在一個實施例中，裝置包括:用于鉗位節(jié)點上的電力供應的模塊；以及用于檢測電力供應何時跨越第一閾值的模塊，當所述電力供應在第一閾值以下時，所述用于檢測的模塊產生觸發(fā)信號來使用于鉗位的模塊保持禁用。在一個實施例中，當所述電力供應跨越所述第一閾值時，所述用于檢測的模塊產生觸發(fā)信號來使用于鉗位的模塊鉗位所述電力供應。在一個實施例中，裝置還包括用于產生第一信號以在第一信號表示在第二閾值以下的值時使用于鉗位的模塊保持禁用的模塊。在一個實施例中，所述用于鉗位的模塊在所述電力供應跨越所述第一閾值時且在所述第一信號表示在所述第二閾值以下的值時鉗位所述電力供應。在一個實施例中，裝置還包括用于產生第二信號以在第二信號表示在第三閾值以上的值時使所述用于鉗位的模塊禁用對電力供應的鉗位的模塊，其中第三閾值大于第二閾值。
[0091]在另一示例中，在一個實施例中，系統(tǒng)包括:處理器，包括靜電放電(ESD)單元，所述ESD單元包括本文中討論的裝置；以及無線天線，用于使所述處理器能夠與其它設備通信。在一個實施例中，所述系統(tǒng)進一步包括通信地耦合至處理器和無線天線的顯示單元。
[0092]提供摘要，所述摘要將使讀者能夠確定本技術公開內容的本質和主旨。摘要的提交建立在如下的理解之上:摘要將不用來限制權利要求的范圍和含義。以下的權利要求由此合并到【具體實施方式】部分中，其中在每個權利要求自身作為單獨的實施例。
【權利要求】
1.一種靜電放電鉗位器，其特征在于:所述靜電放電鉗位器包括: 鉗位晶體管，具有耦合至帶有電力供應的節(jié)點的端子；以及 檢測器，用于確定所述電力供應何時跨越第一閾值，所述檢測器產生觸發(fā)信號，以使所述鉗位晶體管在所述節(jié)點上的所述電力供應在所述第一閾值以下時保持關斷。
2.根據權利要求1所述的靜電放電鉗位器，其中，所述檢測器可操作用于在所述電力供應跨越所述第一閾值時產生所述觸發(fā)信號，以使所述鉗位晶體管導通。
3.根據權利要求1或2所述的靜電放電鉗位器，其特征是，進一步包括:計時器，該計時器用于產生第一信號，以使所述鉗位晶體管在所述第一信號表示在第二閾值以下的值時保持關斷。
4.根據權利要求3所述的靜電放電鉗位器，其中，在所述電力供應跨越所述第一閾值時且在所述第一信號表示在所述第二閾值以下的值時，所述鉗位晶體管可操作地導通。
5.根據權利要求3所述的靜電放電鉗位器，其中，所述計時器可操作用于產生第二信號，以使所述鉗位晶體管在所述第二信號表示在第三閾值以上的值時關斷，其中所述第三閾值大于所述第二閾值。
6.根據權利要求5所述的靜電放電鉗位器，其中，所述第二閾值和所述第三閾值是計時閾值。
7.根據權利要求6所述的靜電放電鉗位器，其中，所述計時器包括以下中的至少一個: 電阻器-電容器(RC)網絡；· 計數(shù)器；或者· 振蕩器。
8.根據權利要求1所述的靜電放電鉗位器，其中，所述檢測器是轉換速度檢測器。
9.根據權利要求1所述的靜電放電鉗位器，其中，所述檢測器包括: 連接成二極管形式的晶體管； 反相器，耦合至所述連接成二極管形式的晶體管，以產生所述觸發(fā)信號；以及 電阻性器件，耦合至帶有所述電力供應的所述節(jié)點、所述連接成二極管形式的晶體管和所述反相器。
10.根據權利要求9所述的靜電放電鉗位器，其特征是，進一步包括:晶體管，可操作用于根據所述反相器的輸出將所述連接成二極管形式的晶體管旁路。
11.根據權利要求9或10所述的靜電放電鉗位器，其中，所述連接成二極管形式的晶體管是以下中的至少一個: 連接成二極管形式的η型晶體管； 連接成二極管形式的P型晶體管； 連接成二極管形式的P型晶體管，其耦合至所述連接成二極管形式的η型晶體管；或者 二極管。
12.根據權利要求1所述的靜電放電鉗位器，其中，所述鉗位晶體管是P型晶體管。
13.根據權利要求1所述的靜電放電鉗位器，其中，所述鉗位晶體管是η型晶體管。
14.根據權利要求1所述的靜電放電鉗位器，其中，所述第一閾值是電壓閾值，并且其中所述觸發(fā)信號是電壓觸發(fā)信號。
15.一種用于鉗位靜電放電的裝置，其特征在于，所述裝置包括:用于鉗位節(jié)點上的電力供應的模塊；以及 用于檢測所述電力供應何時跨越第一閾值的模塊，用于檢測的所述模塊產生觸發(fā)信號，以使用于鉗位的所述模塊在所述電力供應在所述第一閾值以下時保持禁用。
16.根據權利要求15所述的裝置，其中，用于檢測的所述模塊在所述電力供應跨越所述第一閾值時產生所述觸發(fā)信號，以使用于鉗位的所述模塊鉗位所述電力供應。
17.根據權利要求15或16所述的裝置，其特征是，進一步包括:用于產生第一信號以使用于鉗位的所述模塊在所述第一信號表示在第二閾值以下的值時保持禁用的模塊。
18.根據權利要求15或16所述的裝置，其中用于鉗位的所述模塊在所述電力供應跨越所述第一閾值時且在所述第一信號表示在所述第二閾值以下的值時鉗位所述電力供應。
19.根據權利要求18所述的裝置，其特征是，進一步包括:用于產生第二信號以使用于鉗位的所述模塊在所述第二信號表示在第三閾值以上的值時禁用對所述電力供應的鉗位的模塊，其中所述第三閾值大于所述第二閾值。
20.—種系統(tǒng),包括: 處理器，包括靜電放電單元，其特征在于所述靜電放電單元包括: 鉗位晶體管，具有耦合至帶有電力供應的節(jié)點的端子； 檢測器，用于確定所述電力供應何時跨越第一閾值，所述檢測器產生觸發(fā)信號，以使所述鉗位晶體管在所述節(jié)點上的所述電力供應在所述第一閾值以下時保持關斷；以及 無線天線，使所述處理器能夠與其它設備通信。
21.根據權利要求20所述的系統(tǒng)，其特征是，進一步包括:顯示單元，其通信地耦合至所述處理器和所述無線天線。
22.根據權利要求20所述的系統(tǒng)，其中所述靜電放電單元是根據權利要求2至14中的任意一項所述的裝置。
23.—種系統(tǒng),包括: 處理器，包括靜電放電單元，其特征在于所述靜電放電單元包括: 用于鉗位節(jié)點上的電力供應的模塊； 用于檢測所述電力供應何時跨越第一閾值的模塊，用于檢測的所述模塊產生觸發(fā)信號，以使用于鉗位的所述模塊在所述電力供應在所述第一閾值以下時保持禁用；以及 無線天線，使所述處理器能夠與其它設備通信。
24.根據權利要求23所述的系統(tǒng)，其中所述靜電放電單元是根據權利要求16至19中的任意一項所述的裝置。
【文檔編號】H02H9/04GK203387172SQ201320131971
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年3月22日 優(yōu)先權日:2012年3月22日
【發(fā)明者】S·許沃寧, C·P·喬希, T·J·瑪洛尼 申請人:英特爾公司