KR100764369B1 - ESD protection circuit and tuner having same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 입력되는 양의 정전기 방전 및 음의 정전기 방전 모두로부터 연결된 기기 또는 회로 등을 보호할 수 있는 ESD 보호회로와 이를 구비하는 튜너에 관한 것이다.The present invention relates to an ESD protection circuit and a tuner having the same that can protect a connected device or circuit from both positive and negative static discharges.
본 발명은, 신호입력단과 신호출력단이 접속되는 제1 접속노드에서 접지로 연결되어, 상기 신호입력단으로부터 입력되는 양의 정전기를 접지로 바이패스하는 제1 ESD 보호부 및 상기 제1 접속노드에서 접지로 연결되어, 상기 신호입력단으로부터 입력되는 음의 정전기를 접지로 바이패스하는 제2 ESD 보호부를 포함하는 ESD 보호회로와 이를 구비하는 튜너를 제공한다.The present invention is connected to ground at a first connection node to which a signal input terminal and a signal output terminal are connected, and the first ESD protection unit for bypassing the positive static electricity input from the signal input terminal to the ground and the ground at the first connection node. Is connected to, and provides an ESD protection circuit including a second ESD protection unit for bypassing the negative static electricity input from the signal input to the ground and a tuner having the same.
본 발명에 따르면, 정전기가 신호입력단을 통하여 유입되는 경우, 상기 정전기의 종류에 관계없이 연결된 기기 또는 회로 등을 보호할 수 있다.According to the present invention, when static electricity flows through the signal input terminal, it is possible to protect the connected device or the circuit, etc. regardless of the type of static electricity.
Description
도 1은 종래기술에 따른 ESD 보호회로를 구비한 튜너의 블럭도.1 is a block diagram of a tuner having an ESD protection circuit according to the prior art.
도 2는 본 발명의 실시형태에 따른 ESD 보호회로 및 이를 구비하는 튜너의 블럭도.2 is a block diagram of an ESD protection circuit and a tuner having the same according to an embodiment of the present invention.
도 3은 도 2의 ESD 보호회로의 입력신호와 출력신호의 관계를 도시하는 그래프.3 is a graph showing a relationship between an input signal and an output signal of the ESD protection circuit of FIG.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
100: ESD 보호회로 1000: 튜너100: ESD protection circuit 1000: tuner
110: 제1 ESD 보호부 111: 제1 다이오드110: first ESD protection unit 111: first diode
112: 제너 다이오드 113: 인덕터112: zener diode 113: inductor
114, 115: 저항 120: 제2 ESD 보호부114, 115: Resistor 120: Second ESD Protection
121: 제2 다이오드 130: 입력 커플링 커패시터121: second diode 130: input coupling capacitor
140: 입력 커플링 커패시터 200: 튜너부140: input coupling capacitor 200: tuner portion
V1 : 제1 바이어스 전압 V2: 제2 바이어스 전압V1: first bias voltage V2: second bias voltage
본 발명은 정전기 방전(ESD: ElectroStatic Discharge) 보호회로와 이를 구비하는 튜너에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 입력되는 양의 정전기 방전 및 음의 정전기 방전 모두로부터 연결된 기기 또는 회로 등을 보호할 수 있는 ESD 보호회로와 이를 구비하는 튜너에 관한 것이다.The present invention relates to an electrostatic discharge (ESD) protection circuit and a tuner having the same, and more particularly, to protect a connected device or a circuit from both positive and negative static discharges. An ESD protection circuit and a tuner having the same.
일반적으로, 정전기가 인체 또는 기계에 모이기 시작하여 정전기에 의하여 전위차가 상승하다가 정전기가 갑자기 전위가 낮은 곳으로 흐르는 현상을 정전기 방전(ElecroStatic Discharge, 이하 'ESD'라 함)이라 한다. ESD는 수 kV에서 수십 kV 정도의 높은 전압을 가지며, 수 μS의 짧은 시간 동안 방전하는 특징이 있다.In general, a phenomenon in which static electricity starts to collect in a human body or a machine, and a potential difference increases due to static electricity, and then the static electricity suddenly flows to a low potential is called an electrostatic discharge (ESD). ESD has a high voltage from several kV to several tens of kV and discharges for a short time of several μS.
이러한 ESD에 의한 영향을 받을 수 있는 장치에는 ESD에 대하여 내성을 갖도록 ESD에 대한 보호회로를 구비하여야 하며, 예를 들어, 튜너 등과 같은 장치에서 안테나를 통해서 ESD에 의한 고전압이 입력되는 경우에는, 상기 ESD에 의한 전압이 튜너 내부의 회로 소자의 내압보다 훨씬 높기 때문에 튜너 내부의 회로가 파괴되어 고장을 초래하므로, 이를 방지하기 위한 ESD 보호회로를 추가하여야 한다.A device that may be affected by the ESD should be provided with a protection circuit for ESD to be resistant to the ESD, for example, when a high voltage by the ESD is input through the antenna in the device, such as a tuner, Since the voltage caused by the ESD is much higher than the breakdown voltage of the circuit elements inside the tuner, the circuit inside the tuner is destroyed and causes a failure, so an ESD protection circuit must be added to prevent this.
도 1은 종래기술에 따른 ESD 보호회로를 구비한 튜너의 블럭도이다.1 is a block diagram of a tuner having an ESD protection circuit according to the prior art.
도 1을 참조하면, 종래기술에 따른 ESD 보호회로를 구비한 튜너(10)는, 안테나(ANT)와 튜너부(12) 사이에 연결되어 상기 안테나(ANT)에서 입력되는 신호의 직 류 성분을 차단하는 커패시터(11a)와, 상기 커패시터(11a)와 상기 튜너부(12)의 연결단에 연결된 캐소드 및 접지에 연결된 애노드를 갖는 다이오드(11b)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a
상기 다이오드(11b)에 음의 정전기가 유입되면, 상기 다이오드(11b)는 캐소드가 애노드보다 더 낮은 전위를 가지므로, 상기 음의 정전기는 접지쪽으로 바이패스되어 상기 튜너부(12)를 보호한다. When negative static electricity flows into the
그런데, 상기 다이오드(11b)에 양의 정전기가 유입되면, 상기 다이오드(11b)는 캐소드가 애노드보다 더 높은 전위를 가지므로, 상기 다이오드(11b)는 턴오프 상태가 된다. 따라서, 상기 양의 정전기는 접지쪽으로 바이패스하지 못하고 상기 튜너부(12)에 유입되어 상기 튜너부(12)의 손상을 야기하는 문제점이 있다.However, when positive static electricity flows into the
본 발명에 따른 실시형태는 상술한 종래 기술의 문제를 해결하기 위한 것으로서, 그 목적은 음의 정전기 방전 뿐만 아니라 양의 정전기 방전 모두로부터 연결된 기기 또는 회로 등을 보호할 수 있는 ESD 보호회로와 이를 구비하는 튜너를 제공하는 데 있다.Embodiment according to the present invention is to solve the above-described problems of the prior art, the object of which is provided with an ESD protection circuit that can protect not only negative electrostatic discharge but also connected devices or circuits from both positive electrostatic discharge and the like To provide a tuner.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위해서, 신호입력단과 신호출력단이 접속되는 제1 접속노드에서 접지로 연결되어, 상기 신호입력단으로부터 입력되는 양의 정전기를 접지로 바이패스하는 제1 ESD 보호부 및 상기 제1 접속노드에서 접지로 연 결되어, 상기 신호입력단으로부터 입력되는 음의 정전기를 접지로 바이패스하는 제2 ESD 보호부를 포함하는 ESD 보호회로를 제공한다.In order to achieve the above technical problem, the first ESD protection unit and the first is connected to the ground from the first connection node to which the signal input terminal and the signal output terminal is connected, and bypasses the positive static electricity input from the signal input terminal to ground; 1 is connected to ground at a connection node, and provides an ESD protection circuit including a second ESD protection unit for bypassing negative static electricity input from the signal input terminal to ground.
상기 제1 ESD 보호부는, 상기 제1 접속노드 및 제2 바이어스 전압단에 연결된 애노드(anode)와 제1 바이어스 전압단에 연결된 캐소드(cathode)를 갖는 제1 다이오드 및 상기 제1 다이오드의 캐소드와 상기 제1 바이어스 전압단이 연결되는 제2 접속노드에 연결된 캐소드와 상기 접지에 연결된 애노드를 갖는 제너 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 한다.The first ESD protection unit may include a first diode having an anode connected to the first connection node and a second bias voltage terminal, a cathode connected to a first bias voltage terminal, and a cathode of the first diode and the cathode; And a Zener diode having a cathode connected to the second connection node to which the first bias voltage terminal is connected, and an anode connected to the ground.
상기 제2 ESD 보호부는, 상기 제1 접속노드에 연결된 캐소드와 접지에 연결된 애노드를 갖는 제2 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 한다.The second ESD protection unit may include a second diode having a cathode connected to the first connection node and an anode connected to ground.
상기 제2 바이어스 전압은 상기 제1 바이어스 전압보다 낮게 설정되는 것을 특징으로 한다.The second bias voltage may be set lower than the first bias voltage.
상기 제1 ESD 보호부는, 상기 제너 다이오드의 애노드와 상기 접지 사이에 연결되는 인덕터를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The first ESD protection unit may further include an inductor connected between the anode of the zener diode and the ground.
상기 제2 바이어스 전압단과 상기 제1 접속노드 사이에 연결되어, 상기 신호입력단에서 상기 제2 바이어스 전압단으로 유입되는 신호를 차단하는 저항을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.And a resistor connected between the second bias voltage terminal and the first connection node to block a signal flowing from the signal input terminal to the second bias voltage terminal.
상기 제1 바이어스 전압단과 상기 제2 접속노드 사이에 연결되어, 상기 신호입력단에서 상기 제1 바이어스 전압단으로 유입되는 정전기를 차단하는 저항을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.And a resistor connected between the first bias voltage terminal and the second connection node to block static electricity flowing from the signal input terminal to the first bias voltage terminal.
상기 신호입력단과 상기 제1 접속노드 사이에 연결되어, 상기 신호입력단에 서 입력되는 신호를 커플링하는 입력 커플링 커패시터 및 상기 신호출력단과 상기 제1 접속노드 사이에 연결되어, 상기 신호출력단으로 출력되는 신호를 커플링하는 출력 커플링 커패시터를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.An input coupling capacitor connected between the signal input terminal and the first connection node, the input coupling capacitor coupling a signal input from the signal input terminal, and connected between the signal output terminal and the first connection node and outputted to the signal output terminal. It further comprises an output coupling capacitor for coupling the signal to be.
또한, 본 발명은, 신호입력단과 신호출력단이 접속되는 제1 접속노드에서 접지로 연결되어, 상기 신호입력단으로부터 입력되는 양의 정전기를 접지로 바이패스하는 제1 ESD 보호부 및 상기 제1 ESD 보호부의 신호출력단에서 입력되는 신호를 튜닝하여 출력하는 튜너부를 포함하는 튜너를 제공한다.The present invention also provides a first ESD protection unit and a first ESD protection unit connected to ground at a first connection node to which a signal input terminal and a signal output terminal are connected to bypass positive static electricity input from the signal input terminal to ground. Provided is a tuner including a tuner unit for tuning and outputting a signal input from a negative signal output terminal.
상기 제1 접속노드에서 접지로 연결되어, 상기 신호입력단으로부터 입력되는 음의 정전기를 상기 접지로 바이패스하는 제2 ESD 보호부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.And a second ESD protection unit connected to the ground at the first connection node to bypass negative static electricity input from the signal input terminal to the ground.
상기 제1 ESD 보호부는, 상기 제1 접속노드 및 제2 바이어스 전압단에 연결된 애노드와 제1 바이어스 전압단에 연결된 캐소드를 갖는 제1 다이오드 및 상기 제1 다이오드의 캐소드와 상기 제1 바이어스 전압단이 연결되는 제2 접속노드에 연결된 캐소드와 상기 접지에 연결된 애노드를 갖는 제너 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 한다.The first ESD protection unit may include a first diode having an anode connected to the first connection node and a second bias voltage terminal, a cathode connected to a first bias voltage terminal, and a cathode of the first diode and the first bias voltage terminal. And a zener diode having a cathode connected to the second connection node to be connected and an anode connected to the ground.
상기 제2 ESD 보호부는, 상기 제1 접속노드에 연결된 캐소드와 접지에 연결된 애노드를 갖는 제2 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 한다.The second ESD protection unit may include a second diode having a cathode connected to the first connection node and an anode connected to ground.
상기 제2 바이어스 전압은 상기 제1 바이어스 전압보다 낮게 설정되는 것을 특징으로 한다.The second bias voltage may be set lower than the first bias voltage.
상기 제1 ESD 보호부는, 상기 제너 다이오드의 애노드와 상기 접지 사이에 연결되는 인덕터를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The first ESD protection unit may further include an inductor connected between the anode of the zener diode and the ground.
상기 제2 바이어스 전압단과 상기 제1 접속노드 사이에 연결되어, 상기 신호입력단에서 상기 제2 바이어스 전압단으로 유입되는 신호를 차단하는 저항을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.And a resistor connected between the second bias voltage terminal and the first connection node to block a signal flowing from the signal input terminal to the second bias voltage terminal.
상기 제1 바이어스 전압단과 상기 제2 접속노드 사이에 연결되어, 상기 신호입력단에서 상기 제1 바이어스 전압단으로 유입하는 정전기를 차단하는 저항을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.And a resistor connected between the first bias voltage terminal and the second connection node to block static electricity flowing from the signal input terminal to the first bias voltage terminal.
상기 신호입력단과 상기 제1 접속노드 사이에 연결되어, 상기 신호입력단에서 입력되는 신호를 커플링하는 입력 커플링 커패시터 및 상기 신호출력단과 상기 제1 접속노드 사이에 연결되어, 상기 신호출력단으로 출력되는 신호를 커플링하는 출력 커플링 커패시터를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.An input coupling capacitor connected between the signal input terminal and the first connection node, the input coupling capacitor coupling a signal input from the signal input terminal, and connected between the signal output terminal and the first connection node and outputted to the signal output terminal. And an output coupling capacitor for coupling the signal.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시형태를 더욱 상세하게 설명한다. Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 실시형태에 따른 ESD 보호회로 및 이를 구비하는 튜너의 블럭도이다.2 is a block diagram of an ESD protection circuit and a tuner having the same according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시형태에 따른 ESD 보호회로를 구비하는 튜너(1000)는, 상기 신호입력단과 신호출력단이 접속되는 제1 접속노드와 접지 사이 에 연결되어 상기 신호입력단으로부터 입력되는 양의 정전기를 상기 접지로 바이패스하는 제1 ESD 보호부(110), 상기 제1 접속노드와 접지 사이에 연결되어 상기 신호입력단으로부터 입력되는 음의 정전기를 상기 접지로 바이패스하는 제2 ESD 보호부(120), 상기 신호입력단과 상기 제1 접속노드 사이에 연결된 입력 커플링 커패시터(130) 및 상기 신호출력단과 상기 제1 접속노드 사이에 연결된 출력 커플링 커패시터(140)를 포함하는 ESD 보호회로(100)와, 상기 ESD 보호회로(100)의 신호출력단에 연결되어 상기 신호출력단에서 입력되는 신호를 튜닝하여 출력하는 튜닝부(200)를 구비한다.Referring to FIG. 2, a
상기 제1 ESD 보호부(110)는 상기 제1 접속노드에 연결된 애노드와 제1 바이어스 전압(V1)단에 연결된 캐소드를 갖는 제1 다이오드(111)와, 상기 제1 바이어스 전압(V1)단과 상기 제1 다이오드(111)의 캐소드가 접속되는 제2 접속노드에 연결된 캐소드 및 접지에 연결된 애노드를 구비하는 제너 다이오드(112)를 포함하며, 상기 제1 접속노드는 제2 바이어스 접압(V2)단에 연결된다.The first
또한, 상기 제1 ESD 보호부(110)는 상기 제너 다이오드(112)의 애노드와 접지 사이에 연결되는 인덕터(113), 상기 제2 바이어스 전압(V1)단과 상기 제1 접속노드 사이에 연결된 저항(114), 상기 제1 바이어스 전압(V1)단과 상기 제2 접속노드 사이에 연결된 저항(115)을 더 포함한다.In addition, the first
한편, 상기 제2 ESD 보호부(120)는 상기 제1 접속노드에 연결된 캐소드와 접지에 연결된 애노드를 구비한 제2 다이오드(121)를 포함한다.Meanwhile, the second
도 3은 도 2의 ESD 보호회로의 입력신호와 출력신호의 관계를 도시하는 그래프이다.FIG. 3 is a graph illustrating a relationship between an input signal and an output signal of the ESD protection circuit of FIG. 2.
도 3은 도 2의 신호입력단에서 입력되는 신호의 전압레벨에 따라 도 2의 신호출력단에서 출력되는 신호의 전압레벨 관계를 도시한다.FIG. 3 illustrates a relationship between voltage levels of signals output from the signal output terminal of FIG. 2 according to voltage levels of signals input from the signal input terminal of FIG. 2.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태에 따른 작용 및 효과에 대하여 더욱 상세하게 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in more detail with respect to the operation and effect according to the embodiment of the present invention.
먼저, 신호입력단으로부터의 신호 입력이 없는 경우, 본 발명의 실시형태에 따른 ESD 보호회로의 상태를 도 2를 참조하여 설명한다.First, when there is no signal input from the signal input terminal, the state of the ESD protection circuit according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
도 2에서, 제1 바이어스 전압(V1)과 제2 바이어스 전압(V2)은 모두 양의 전압을 가지며, 또한, 상기 제2 바이어스 전압(V2)이 제1 바이어스 전압(V1)보다 낮은 값을 가지도록 설정된다.In FIG. 2, both the first bias voltage V1 and the second bias voltage V2 have positive voltages, and the second bias voltage V2 has a lower value than the first bias voltage V1. It is set to.
이에 따라, 상기 제1 ESD 보호부(110)의 제1 다이오드(111)는 캐소드가 상기 제1 바이어스 전압(V1)단에 연결되고 애노드가 상기 제2 바이어스 전압(V2)단에 연결되므로 캐소드의 전압이 애노드의 전압보다 높아 턴오프 상태를 유지한다.Accordingly, since the cathode is connected to the first bias voltage V1 terminal and the anode is connected to the second bias voltage V2 terminal, the
그리고, 제1 ESD 보호부(110)의 제너 다이오드(112)는 캐소드가 상기 제1 바이어스 전압(V1)단에 연결되고 애노드가 접지에 연결되므로, 캐소드의 전압이 애노드의 전압보다 높아 턴오프 상태를 유지한다.In addition, since the cathode is connected to the first bias voltage V1 and the anode is connected to ground, the
또한, 상기 제2 ESD 보호부(120)의 제2 다이오드(121)는 캐소드가 상기 제2 바이어스 전압(V2)단에 연결되고 애노드가 접지에 연결되므로, 캐소드의 전압이 애노드의 전압보다 높아 턴오프 상태를 유지한다.In addition, since the cathode is connected to the second bias voltage (V2) terminal and the anode is connected to ground, the
즉, 신호입력단에 신호가 입력되지 않는 경우, 상기 다이오드들(111, 112, 121)은 턴오프 상태에 있다.That is, when no signal is input to the signal input terminal, the
다음으로, 정상적인 신호가 신호입력단으로부터 입력되는 경우, 본 발명의 실시형태에 따른 ESD 보호회로의 동작을 설명한다.Next, when a normal signal is input from the signal input terminal, the operation of the ESD protection circuit according to the embodiment of the present invention will be described.
상기 신호가 튜너와 같은 기기에서 안테나에서 수신되는 RF 신호인 경우, 대략 -15dBmV ~ 15dBmV(1.8mV ~ 5.8mV)의 전압레벨을 갖는다. 따라서, 이와 같은 전압레벨을 갖는 신호가 신호입력단으로 입력되면, 상기 신호는 입력 커플링 커패시터(130)를 통하여 커플링되어 상기 제1 ESD 보호부(110) 및 상기 제2 ESD 보호부(120)에 전달된다.When the signal is an RF signal received from an antenna in a device such as a tuner, the signal has a voltage level of approximately -15 dBmV to 15 dBmV (1.8 mV to 5.8 mV). Therefore, when a signal having such a voltage level is input to the signal input terminal, the signal is coupled through the
상기 제1 ESD 보호부(110)의 제1 다이오드(111)의 아노드에 상기 신호가 입력되어도, 상기 제1 다이오드(111)의 캐소드가 제1 바이어스 전압(V1)이 인가되어 있고 애노드가 제2 바이어스 전압(V2)이 인가되어 있으므로, 상기 제1 바이어스 전압(V1)이 상기 제2 바이어스 전압(V2)보다 상기 신호의 전압레벨 이상 더 크게 설정되어 있다면, 상기 제1 다이오드(111)는 턴오프 상태를 유지한다.Even when the signal is input to the anode of the
또한, 상기 제2 ESD 보호부(120)의 제2 다이오드(121)의 캐소드에 상기 신호가 입력되어도, 상기 제2 다이오드(121)의 캐소드가 제2 바이어스 전압(V2)이 인가되어 있으므로, 상기 제2 바이어스 전압(V2)이 상기 신호의 전압레벨보다 더 크게 설정되어 있다면, 상기 제2 다이오드(121)는 턴오프 상태를 유지한다.Further, even when the signal is input to the cathode of the
따라서, 상기 다이오드(111, 121)가 모두 턴오프 상태에 있으므로, 상기 제1 ESD 보호부(110) 및 상기 제2 ESD 보호부(120)는 접지쪽으로 전류 경로를 형성하지 않으며, 이에 따라 상기 신호는 제1 ESD 보호부(110) 및 제1 ESD 보호부(120)에서 손실없이 튜너부(200)로 공급된다.Therefore, since the
이와 같은 동작을 위하여, 제2 바이어스 전압(V2)과 제1 바이어스 전압(V1)은 정상적인 신호에 의해 상기 다이오드(111, 121)가 턴온되지 않도록 상기 정상적인 신호의 전압레벨을 고려하여 적절하게 설정된다.For this operation, the second bias voltage V2 and the first bias voltage V1 are appropriately set in consideration of the voltage level of the normal signal so that the
그리고, 본 발명의 실시형태에 따른 ESD 보호회로(100)는 상기 제2 바이어스 전압(V2)단과 상기 제1 다이오드(111)의 애노드 사이에 연결된 저항(114)을 더 포함하며, 상기 저항(114)은 상기 제2 바이어스 전압(V2)단으로 상기 신호가 유입하는 것을 차단함으로써, 상기 신호의 손실을 방지한다.In addition, the
또한, 본 발명의 실시형태에 따른 ESD 보호회로(100)는 상기 제2 바이어스 전압(V2)단과 상기 신호출력단 사이에 커패시터(140)를 더 포함하여 상기 신호출력단으로부터의 신호를 커플링한다.In addition, the
한편, 상기 제1 ESD 보호부(110)의 제너 다이오드(112)는 일반적인 다이오드보다 큰 내부 커패시턴스(C)를 가진다. 정상적인 신호에 대하여 상기 제1 다이오 드(111)가 턴오프되어 있으므로, 상기 제너 다이오드(112)의 내부 커패시턴스(C)가 상기 신호에 영향을 주는 것이 방지된다. 그러나, 상기 제1 다이오드(111)는 턴오프상태에서도 미량의 전류가 흐르므로, 상기 제너 다이오드(112)의 내부 커패시턴스(C)의 상기 신호에 대한 영향을 완전히 제거하지 못한다.Meanwhile, the
이와 같은 제너 다이오드(112)의 내부 커패시턴스(C)에 의한 영향을 최소화하기 위하여 본 발명의 실시형태에 따른 ESD 보호회로(100)는 상기 제너 다이오드(112)와 접지 사이에 연결되는 인덕터(113)를 더 구비한다.In order to minimize the influence of the internal capacitance C of the
상기 인덕터(113)는 소정의 인덕턴스(L)을 가지며 상기 제너 다이오드(112)와의 직렬연결된다. 이에 따라, 상기 인덕터(113)와 상기 제너 다이오드(112)에 의한 임피던스의 리액턴스 성분은 ωL-1/ω 가 된다.The
상기 리액턴스 성분의 크기가 클수록 상기 신호의 손상이 더 커지므로, 상기 인덕터(113)의 인덕턴스(L)를 상기 리액턴스 성분의 크기가 최소가 되는 인덕턴스로 설정한다. 상기 제너 다이오드(112)의 내부 커패시턴스(C)는 사용되는 제너 다이오드의 제품에 따라 사전에 설정되어 있는 값이므로, 상기 인덕터(113)의 인덕턴스(L)는 상기 신호의 주파수대역을 고려하여 적절하게 설정된다.The greater the magnitude of the reactance component, the greater the damage of the signal, so that the inductance L of the
따라서, 상기 인덕터(113)를 상기 제너 다이오드(112)와 접지 사이에 연결함으로써, 상기 신호는 상기 제너 다이오드(112)의 내부 커패시턴스에 의한 신호의 손상 없이 신호출력단으로 출력될 수 있다.Therefore, by connecting the
이와 같이, 본 발명의 실시형태에 따른 ESD 보호회로는 정상적인 신호가 신 호입력단으로부터 입력되는 경우, 상기 신호를 손실과 손상 없이 신호출력단을 통해 튜너부로 출력할 수 있다.As such, when the normal signal is input from the signal input terminal, the ESD protection circuit according to the embodiment of the present invention may output the signal to the tuner unit through the signal output terminal without loss and damage.
다음으로, 정전기가 신호입력단으로 유입하는 경우, 본 발명의 실시형태에 따른 ESD 보호회로(100)의 동작을 설명한다.Next, when the static electricity flows into the signal input terminal, the operation of the
상기 정전기는 입력 커플링 커패시터(130)를 통해 상기 제1 ESD 보호부(110) 및 상기 제2 ESD 보호부(120)로 유입된다.The static electricity flows into the first
먼저, 양의 정전기가 상기 신호입력단으로부터 유입되는 경우에는, 양의 정전기에 의해 양의 고전압을 갖는 신호가 상기 신호입력단으로 입력된다. 따라서, 상기 제2 ESD 보호부(120)의 제2 다이오드(121)는 캐소드의 전압이 애노드의 전압보다 높아져 상기 제2 다이오드(121)가 역바이어스가 걸리며, 상기 제1 ESD 보호부(110)의 제1 다이오드(111)는 캐소드의 전압이 애노드의 전압보다 낮아 순바이어스가 걸린다.First, when positive static electricity flows in from the signal input terminal, a signal having a positive high voltage is input to the signal input terminal by positive static electricity. Therefore, the voltage of the cathode of the
이에 따라, 상기 제2 ESD 보호부(120)의 제2 다이오드(121)는 턴오프 상태를 유지하며, 상기 제1 ESD 보호부(110)의 제1 다이오드(111)는 턴오프 상태에서 턴온 상태로 전환된다. 따라서, 상기 양의 정전기는 상기 제1 다이오드(111)를 통하여 상기 신호입력단으로부터 제너 다이오드(112)로 바이패스되고, 상기 제너 다이오드(112)는 항복전압보다 더 높은 역방향 전압이 걸리게 되어 상기 양의 정전기를 접지쪽으로 바이패스한다.Accordingly, the
즉, 상기 제1 다이오드(111)는 턴온 상태로 전환하며, 상기 제너 다이오드(112)는 제너 다이오드의 항복전압보다 높은 전압이 역방향 전압이 걸려 상기 제1 다이오드(111)에서 상기 제너 다이오드(112)를 통해 접지쪽으로의 전류 경로가 형성되고, 상기 양의 정전기가 상기 전류 경로에 따라 접지로 바이패스된다.That is, the
이와 같은 동작을 통하여, 상기 제1 ESD 보호부(110)는 유입되는 양의 정전기를 접지로 바이패스하여 ESD로부터 튜너부(200)를 보호한다.Through this operation, the first
다음으로, 음의 정전기가 상기 신호입력단으로부터 유입되는 경우에는, 음의 정전기에 의해 음의 고전압을 갖는 신호가 상기 신호입력단으로 입력된다. 따라서, 상기 제2 ESD 보호부(120)의 제2 다이오드(121)는 캐소드의 전압이 애노드의 전압보다 낮아 상기 제2 다이오드(121)가 순바이어스가 걸리며, 상기 제1 ESD 보호부(110)의 제1 다이오드(111)는 캐소드의 전압이 애노드의 전압보다 높아 역바이어스가 걸린다.Next, when negative static electricity flows in from the signal input terminal, a signal having a negative high voltage is input to the signal input terminal by negative static electricity. Therefore, the
이에 따라, 상기 제2 ESD 보호부(120)의 제2 다이오드(121)는 턴오프 상태에서 턴온 상태로 전환되며, 상기 제1 ESD 보호부(110)의 제1 다이오드(111)는 턴오프상태를 유지한다. 따라서, 상기 제2 다이오드(121)를 통하여 접지로의 전류 경로가 형성되며, 상기 음의 정전기는 상기 전류 경로에 따라 접지로 바이패스된다.Accordingly, the
이와 같이, 음의 정전기가 유입되는 경우 제2 ESD 보호부(120)를 통하여 상기 음의 정전기가 접지로 바이패스되므로, ESD로부터 튜너부(200)를 보호할 수 있다.As such, when negative static electricity flows in, the negative static electricity is bypassed to the ground through the second
한편, 상기 제1 바이어스 전압(V1)단과 상기 제1 다이오드(111)의 캐소드 사이에 연결된 저항(115)을 더 포함할 수 있으며, 이 경우 상기 저항(115)은 상기 제1 다이오드(111)를 바이패스한 양의 정전기가 상기 제1 바이어스 전압(V1)단으로 유입하는 것을 방지한다.Meanwhile, the
본 발명에 따른 ESD 보호회로(200)는 도 2에서 튜너부(200)에 연결되어 튜너부(200)를 ESD로부터 보호하는 것이 도시되어 있지만, 이에 한정되지 않으며, ESD에 의하여 영향을 받을 수 있는 기구, 장치, 회로 등과 연결되어, 상기 기구, 장치, 회로 등을 ESD로부터 보호할 수 있다.The
다음으로, 도 2에 도시된 본 발명에 따른 ESD 보호회로의 입력신호와 출력신호와의 관계를 도 2 및 도 3을 참조하여 자세히 설명한다.Next, the relationship between the input signal and the output signal of the ESD protection circuit according to the present invention shown in Fig. 2 will be described in detail with reference to Figs.
도 3은 도 2에서 제2 바이어스 전압(V2)을 2.5V로, 제1 바이어스 전압(V1)을 5V로 설정하는 경우의 실시예에 따라 입출력하는 신호의 전압레벨을 도시한다.3 illustrates a voltage level of a signal input and output according to an exemplary embodiment in which the second bias voltage V2 is set to 2.5V and the first bias voltage V1 is set to 5V in FIG. 2.
이 경우, 제1 ESD 보호부(110)의 제1 다이오드(111)는 신호입력이 없을 때 2.5V의 역방향 전압이 걸려있고, 턴온이 되기 위해서는 순방향 전압이 0.7V 이상 인가되어야 하므로, 신호입력단으로부터 입력되는 신호의 전압레벨이 3.2V 이상인 경우에 턴온되며, 3.2V 이하인 경우에는 턴오프를 유지한다.In this case, the
또한, 제2 ESD 보호부(120)의 제2 다이오드(121)는 신호입력이 없을 때 2.5V의 역방향 전압이 걸려있고, 턴온이 되기 위해서는 순방향 전압이 0.7V 이상 인가 되어야 하므로, 신호입력단으로부터 입력되는 신호의 전압레벨이 -3.2V 이하인 경우에 턴온되며, -3.2V 이상인 경우에는 턴오프를 유지한다.In addition, when the
따라서, 상기 신호입력단으로부터 입력되는 신호의 전압레벨이 -3.2V 이하인 경우에는(구간 I) 상기 제2 ESD 보호부(120) 제2 다이오드(121)가 턴온되어 상기 신호가 상기 제2 다이오드(121)를 통해 접지로 바이패스되어 신호출력단에서 출력되는 신호의 전압레벨은 0V가 된다.Therefore, when the voltage level of the signal input from the signal input terminal is -3.2V or less (section I), the
또한, 상기 신호의 전압레벨이 3.2V 이상이 경우에는(구간 Ⅲ) 상기 제1 ESD 보호부(110) 제1 다이오드(111)가 턴온되어 상기 신호가 상기 제1 다이오드(111)를 통해 바이패스되어 상기 신호출력단에서 출력되는 신호의 전압레벨은 0V가 된다.In addition, when the voltage level of the signal is 3.2V or more (section III), the first
그리고, 상기 신호의 전압레벨이 -3.2V에서 3.2V 사이인 경우에는(구간 Ⅱ) 상기 제2 ESD 보호부(120)의 제2 다이오드(121)와 상기 제1 ESD 보호부(110)의 제1 다이오드(111)가 모두 턴오프되므로 입력된 신호가 그대로 출력된다.When the voltage level of the signal is between -3.2V and 3.2V (section II), the
즉, 정상적인 신호가 입력되는 경우에는 정상적인 신호의 전압레벨이 -15dBmV ~ 15dBmV(대략 1.8mV ~ 5.8mV)이므로 구간 Ⅱ에 해당하여, 입력되는 신호가 그대로 출력된다.That is, when a normal signal is input, since the voltage level of the normal signal is -15 dBmV to 15 dBmV (about 1.8 mV to 5.8 mV), the input signal is output as it is in section II.
그리고, 양의 정전기가 입력되는 경우, 그 전압의 크기가 수kV이므로 구간 Ⅲ에 해당하여 상기 양의 정전기는 제1 ESD 보호부(110)의 제1 다이오드(111)를 통해 접지로 바이패스되고, 튜너부(200)로 출력되는 신호는 0V가 되어 ESD로부터 튜 너부(200)를 보호한다.When the positive static electricity is input, since the magnitude of the voltage is several kV, the positive static electricity is bypassed to the ground through the
마지막으로, 음의 정전기가 입력되는 경우, 그 전압의 크기가 수kV이므로 구간 I에 해당하여 상기 음의 정전기는 제2 ESD 보호부(120)의 제2 다이오드(121)를 통해 접지로 바이패스되고, 튜너부(200)로 출력되는 신호는 0V가 되어 ESD로부터 튜너부(200)를 보호한다.Lastly, when negative static electricity is input, since the magnitude of the voltage is several kV, the negative static electricity is bypassed to the ground through the
본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며, 첨부된 청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이며, 이 또한 첨부된 청구범위에 기재된 기술적 사상에 속한다 할 것이다.The present invention is not limited by the above-described embodiment and the accompanying drawings, but by the appended claims. Therefore, it will be apparent to those skilled in the art that various forms of substitution, modification, and alteration are possible without departing from the technical spirit of the present invention described in the claims, and the appended claims. Will belong to the technical spirit described in.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 정전기가 신호입력단을 통하여 유입되는 경우, 정전기의 종류에 관계없이 상기 정전기를 접지로 바이패스하여, ESD로부터 연결되는 기기 또는 회로 등을 보호할 수 있다.As described above, according to the present invention, when static electricity flows through the signal input terminal, the static electricity may be bypassed to ground regardless of the type of static electricity, thereby protecting a device or a circuit connected to the ESD.
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