¿Cómo 5V tolerante entradas de trabajo en un (3.3 V o inferior) dispositivo?
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user13107
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La mayoría de los procesos CMOS por debajo de 180 nm son el doble o incluso el triple de GOX (Óxido de Compuerta) de espesor. El grueso de la puerta de óxido de mayor tensión de soportar (de la misma E intensidad de Campo). Un giro de 180 nm proceso puede 4,5 nm GOX para la 1.8 V transistores y 90 nm Gox para los 3.3 V de los transistores. Esto continuará a bajar a 90 nm (así 0.9 V y 1.8 V I/O), por debajo de los 65 nm es donde la alta K dieléctricos se comienza a introducir de modo que el cambio de las relaciones de escala (de espesores vs Voltaje) con un 65 nm Puerta capaz de tener más tensión aplicada.
En alrededor del 90 nm nodo, algunos de los procesos tiene un triple de GOX para manejar 0.9, 1.8 y tal vez 2.5 o 3.3 V entradas.
Va más allá de un 2X escala de voltaje del núcleo a la tensión de e/S sin proceso adicional de la complejidad significa que usted tiene que utilizar el circuito de soluciones a la caída de tensión adicionales antes de que se mete en el núcleo. Estos tienden a ser más lentas señales sin embargo.
Tenga en cuenta que EOS Eléctrica (Tensión) comienza en alrededor del 15% de la tensión aplicada para el 0.9 V GOX realmente puede tener en la mayoría de 135 mV adicional de la tensión aplicada. Para la sujeción de diodos y el cual tendrá mucha variabilidad en la rodilla de voltaje para de confianza. Esto muestra el nivel de atención que se debe dar.
Aquí está una rudimentaria circuito de solución (se vuelve mucho más complejo):
Vamos a asumir que esto es un 3.3 V tolerante transistor.Se puede ver que a medida que la entrada S/D se acerca a la Puerta de voltaje de 3.3 V que el GOX tiene menos voltaje a través de ella que el S/D en el interior de S/D. por supuesto, el espaciado de las reglas y tallas de la S/D s aquí debe ser mayor para evitar Latch-up y otras cosas desagradables que suceda. Pero la GOX debería estar relativamente seguro de todo el camino hasta el 6,6 V en la Entrada. Como ir de la Entrada S/D a lo largo de la longitud del transistor de la E-Campo disminuirá y, a continuación, dar la vuelta y se invertir en la frente magnitud. Pero es el tamaño de la E-Campo que determina la descomposición.
Si este transistor tiene V de 0,7 V, que funcione de esta manera (debido al efecto de cuerpo) es el umbral de ~ 1.2 V o menos. La señal en el interior no será una copia en limpio si usted está esperando alto margen de las tasas. Esta es una razón por la que es generalmente preferido para restringir las tensiones de entrada para el factor 2X mencionados anteriormente.
Hay mucho más, claro. Incluyendo el uso de DMOS variantes en el exterior de la almohadilla del anillo. Esta es sólo una pequeña muestra.
