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latch up原理

Latch up原理涉及CMOS電路中寄生的PNPNPN雙極性BJT(Bipolar Junction Transistor,雙極性電晶體)之間的相互作用,具體如下:

電路構成。Latch up現象通常發生在CMOS晶片中,由於寄生的PNP和NPN雙極性BJT相互影響而產生的一低阻抗通路。這些BJT包括一個垂直式PNP BJT和一個側面式的NPN BJT,以及它們之間的寄生電阻。這些元件共同構成一個可控矽(SCR)電路。

工作原理。在沒有外部干擾的情況下,這兩個BJT處於截止狀態,集電極電流主要由C-B的反向漏電流構成,電流增益非常小,因此不會產生Latch up。然而,當其中一個BJT的集電極電流因外部干擾突然增加到一定值時,會在兩個BJT之間形成一個正反饋迴路。這個反饋迴路會使兩個BJT觸發導通,從而在電源VDD和地線GND(VSS)之間形成一個低阻抗通路,導致Latch up現象發生。

影響因素。觸發Latch up的起始電流可以由積體電路中的各種原因產生,例如,當漏端的一個大電壓擺動時,會通過容性耦合向n阱或襯底注入相當大的位移電流,從而引發Latch up效應。

危害。Latch up會導致電路中的功耗大幅度增加,電流異常放大,甚至可能引發器件損壞。

以上是latch up的基本原理及其影響。