如何防止电路中的闩锁问题
电子说
描述
防止电路闩锁的建议
1、如果由于上电排序而发生闩锁，可以利用二极管与VDD串联如果任何时候器件的数字输入或输出都超过VDD，可以在VDD串联二极管（如下图使用1N914）来阻止SCR触发和随后的闩锁产生。这是因为二极管能够防止寄生横向PNP晶体管的基极电流从VDD引脚流出，从而防止SCR触发。
2、将肖特基二极管添加到DGND（数字地）可防止电压不足如果器件的数字输入和输出随时低于DGND，则可以从这些输入或输出连接到DGND的肖特基二极管将有效地将负偏移钳位在-0.3V至-0.4V之间。这可以防止寄生NPN晶体管的发射极与基极结导通，并且还可以防止SCR触发。
3、在DGND和AGND（模拟地）之间连接肖特基二极管如果DGND电位偶尔会超过AGND0.3V或更多，则可以在器件两个引脚之间放置肖特基二极管来将阻止相关寄生NPN晶体管的导通。这提供了额外的防止闩锁的保护。此外，与前面提到的反向并联连接的额外二极管可以在另一个方向上将DGND限制到AGND，这大大减少了数字噪声被注入器件的可能性。
闩锁效应介绍
闩锁效应是CMOS工艺所特有的寄生效应，严重会导致电路的失效，甚至烧毁芯片。闩锁效应是由NMOS的有源区、P衬底、N阱、PMOS的有源区构成的n-p-n-p结构产生的，当其中一个三极管正偏时，就会构成正反馈形成闩锁。避免闩锁的方法就是要减小衬底和N阱的寄生电阻，使寄生的三极管不会处于正偏状态。 静电是一种看不见的破坏力，会对电子元器件产生影响。ESD 和相关的电压瞬变都会引起闩锁效应（latch-up），是半导体器件失效的主要原因之一。
如果有一个强电场施加在器件结构中的氧化物薄膜上，则该氧化物薄膜就会因介质击穿而损坏。很细的金属化迹线会由于大电流而损坏，并会由于浪涌电流造成的过热而形成开路。这就是所谓的“闩锁效应”。在闩锁情况下，器件在电源与地之间形成短路，造成大电流、EOS（电过载）和器件损坏。
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