學位論文

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    應用於高速電路之π型靜電放電防護設計
    (2023) 張群榮; Chang, Chun-Rong
    本論文主要研究應用在高速電路之靜電放電防護設計，所有測試電路皆在CMOS製程中完成設計，透過分散式電路設計與低電容防護元件的組合，達到不影響高速性能並提供有效靜電放電防護的效果，並與傳統既有之二極體與矽控整流器做比較。在本論文中，提出了一款新型的電源線觸發之矽控整流器 (PLTSCR)，π-PLTSCR可以不用透過電源線間靜電放電箝制電路 (power-rail ESD clamp circuit) 便能夠達成四個模式 (PS, PD, NS, and ND) 的靜電排放。由於無需使用電源線間靜電放電箝制電路，電路的面積便可以節省45%。本次提出的新型設計，除了可以應用在高速電路的防護，並且還可以省下更多的成本。最後，為了驗證防護電路是否可以真正保護內部電路，本論文使用轉阻放大器 (Trans-impedance amplifier, TIA)，作為被保護的內部電路，分別搭配π-diode、π-SDSCR、π-RTSCR以及π-PLTSCR進行防護，並且進行高頻量測與靜電耐受度量測，確認防護電路的功能是否正常以及其對轉阻放大器的性能影響。透過實驗結果可知，創新設計可以提供給TIA電路6kV的靜電耐受度，且造成的增益下降大約為1dB，並未對性能造成過大影響。