Jump to content

    
Sign in to follow this  
SM

Что это такое в IO-паде?

Recommended Posts

Вот разбирал данную мне библиотеку IO падов. Хочу для экономии места сделать IO-пад с мощным выходным каскадом операционника, тем более что питать его буду от отдельного питача. Как раз место по логике вещей ему там. И наткнулся на совершенно непонятную мне хреновину. ПАД для передачи сигнала снаружи внутрь как он есть (без буферов). Из части падов для цифровых сигналов (для аналоговых там тоже есть, но они отдельно, там шины питаний по-другому называются). Ну эту часть пада, основную, я приводить не стал, там все просто, два полевика жирных на защиту от статики. А все остальное место (много больше ESD-защиты) занимает ВОТ ЭТО:

 

whatisit.gif

 

Вопрос - ЧТО ЭТО? И зачем оно? vdd/vss это питание IO. Ширина полевика между VCC и VSS 2560 "минималок", длина - единичка! Просветите плиз начинающего в IO-падо-строении....

Share this post


Link to post
Share on other sites
см. конец лекции

Большое спасибо. А ведь знал я про это, но не догадался. Вопрос "зачем" все еще открыт. Ячейка просто проводит совершенно отвлеченный сигнал снаружи внутрь без буферов. По моей логике можно было бы ширее сделать защитные полевики по самому сигналу (как это, собственно, сделано во всех обычных входных ячейках с буферами в паде). А тут питаче-клампилку всадили, да какого размера! И она нигде более не встречается, кроме, конечно, ячеек для подвода собственно питаний.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Или... Это уже мои догадки, ибо ячейка недокументированная - она предназначена для ввода-вывода высокоскоростных цифровых сигналов с большой скоростью нарастания (ко всяким PLL, трансиверам, еще х.з. куда), которые могут через их защиту бардак на питании создавать? Возможно такое? Тогда примерно ясно. Но защитный транзюк по питачу жирнее защиты по сигналу раз в эдак 12.

 

P.S. китайские технологи все пьянствуют, на письма не отвечают :) Так что только тут могу спросить...

Share this post


Link to post
Share on other sites
... Вопрос "зачем" все еще открыт. Ячейка просто проводит совершенно отвлеченный сигнал снаружи внутрь без буферов. По моей логике можно было бы ширее сделать защитные полевики по самому сигналу (как это, собственно, сделано во всех обычных входных ячейках с буферами в паде). А тут питаче-клампилку всадили, да какого размера! И она нигде более не встречается, кроме, конечно, ячеек для подвода собственно питаний.

Собственно, это и есть классический элемент для вывода работающего на приём от внешней ("длинной") линии

 

Или... Это уже мои догадки, ибо ячейка недокументированная - она предназначена для ввода-вывода высокоскоростных цифровых сигналов с большой скоростью нарастания (ко всяким PLL, трансиверам, еще х.з. куда), которые могут через их защиту бардак на питании создавать? Возможно такое? Тогда примерно ясно. Но защитный транзюк по питачу жирнее защиты по сигналу раз в эдак 12.

P.S. китайские технологи все пьянствуют, на письма не отвечают :) Так что только тут могу спросить...

 

Нуууу .... не думаю. что это для очень уж высокоскоростных сигналов пин ...

Share this post


Link to post
Share on other sites
Собственно, это и есть классический элемент для вывода работающего на приём от внешней ("длинной") линии

Э-э... Так собственно сигнал-то в этой ячейке просто напрямую идет. Мимо всего этого. А это по питанию.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Э-э... Так собственно сигнал-то в этой ячейке просто напрямую идет. Мимо всего этого. А это по питанию.

Дык .... И я про то. Эта набалташка "в стороне" висит. Схема представляет собой эквивалент - два защитных диода и короткозамыкатель на питание, при превышении порогового значения (задаётся технологическими параметрами) через определённое время (аналогично) эта хемка локально просаживать начинает питание для домена в который входит этот пин, тем самым защищая всё остальное :) ...

Share this post


Link to post
Share on other sites

Выкинуть без раздумий!

В схему вкралась ошибка. Скорее всего, кто-то сработал как "испорченный телефон"...

Похожие защиты от статики присутствуют в книжках (могу выслать), но все-таки не такие! Эта схема просто просаживает питание в момент включения - это надо?

Задачу мягкого нарастания питания лучше решать кондюками по питанию.

 

Если нужен пад, принимающий очень "резвый и шумный" сигнал, то обычные цепи защиты на землю и питание нужно увеличить. А по питанию поставить закрытые транзисторы, работающие на смыкание по превышению...

И обратносмещенный диод. В этом случае размеры будут играть в плюс-дополнительная емкость по питанию и низкоомность при срабатывании.

Но и 1мкм в этом случае для снижения течки и повышения надежности.

Обычно в этих транзисторах еще и зазор КО-поликремний затвора около 3-4 мкм.

Share this post


Link to post
Share on other sites

zzzzzzzzz, ничего не закралось! Это я узрел в топологии ячейки собственными глазами, после чего немедленно залез в отLVSененный нетлист - и там получил подтверждение. Ошибки в схеме нет, и это применено в библиотеке, которая предоставлена фабрикой и проверена не раз в работе.

 

P.S. Действительно симуляция в спайсе подтвердила, что данная цепочка режет пики, образующиеся на резких фронтах скоростных сигналов, которые на питание лезут через защитные полевики.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Кому интересны подобные конструкции, - посмотрите книжки по ESD. На фтп есть. Там столько хрени понасочинял народ! Прежде чем применять подобное, нужно "десять раз отмерить", - иначе готовиться к сюрпризам...

Предлагаемая схема имеет место быть - НО она ничем не лучше конденсатора по питанию. А чаще всего (при неоптимальной конструкции) - опасна. Например, сбоями из-за просадок питания или запуском схем типа brown-reset.

 

Естественно, "практика - критерий истины". И окончательным ответом может быть только результат испытаний схемы на ES.

Давно ли Вам приходилось исполнять такие испытания?

 

Могу немного пояснить, откуда растут "ноги" - в субмикронных процессах напряжение смыкания транзисторов часто выше напряжения пробоя подзатворного окисла. Поэтому обыгрывается идея использовать скоростные характеристики транзисторных ключей на "открывание" в момент защиты.

Однако, такие схемы требуют тщательного моделирования, и в случае "промаха" в расчетах не только не защищают от статики, но и могут служить причиной многих неприятных эффектов. Например, "тиристорного эффекта"- ток замыкания такого здоровенного ключа нешуточный, - и если паразитный тиристор имеет в базах транзисторов сопротивления недостаточно низкоомные для протекающих токов - он откроется.Хуже этого ничего со схемой не бывает - отгорают шины....

 

Ну и добавлю еще немного инфо - правильно спроектированная ES защита на диодах и резисторах имеет 2500В - верхний предел по Российскому ОСТу.

Больше нужно только при использовании длинных несогласованных линий с большими "биениями" или защите от молний, мощных импульсных наводках и т.п.. Некоторые импортные производители лукавят в этом вопросе, соблазняя потребителя значениями 4КВ, 10КВ, 16КВ и даже я видел 25КВ. Нужно посмотреть (если удастся) в методику измерения таких величин - все станет ясно. Так как защита реализуется путем поглощения некоторого количества энергии статического заряда. А количество энергии, которую можно рассеять в разумном для кристалла объеме (без разрушения конструкции защиты) примерно одинаково для любых чипов.

 

Успехов!

Share this post


Link to post
Share on other sites

сильно упрощенный взгляд на проблему ESD защиты. В зависимости от применения может требоваться и 2КВ, и 4КВ и 15КВ. Для каждого диапазона есть наиболее приемлемые решения, к тому же сильно зависящие от технлологии изготовления. Для большинства достаточно >2КВ. Проектирование ESD защиты при отсутствии опыта обычно ведет к неудаче даже при прочтении книжки,- пример расуждения касательно применимости сабж. Достаточно стандартное решение если знать как использовать в совокупности с другими. Резюме, - безопаснее при отсутствии опыта использовать сертифицированную библиотеку IO, или на худой конец строго следовать рекомендациям фабрики по проектированию ESD защиты.

Share this post


Link to post
Share on other sites
что за вендор+фабрика ?

Artisan ? 0.13mkm ?

вендор синопсис либра-виза, технология 0.35.

 

Только вопрос давным-давно снят, получили от них (фаба, конечно, которого я не назвал) доку по защите.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Sign in to follow this