Proč selhává vysoký vstupní odpor MOS elektronky proti statické elektřině

MOS tranzistor má velmi vysoký vstupní odpor. Je však také velmi citlivý na elektrostatický výboj (ESD) díky svému vysokému vstupnímu odporu a velmi malé kapacitě hradlo-zdroj. Tranzistor MOS se může snadno nabít, když je vystaven vnějším elektromagnetickým polím nebo statické elektřině. Navíc v situacích se silnou statickou elektřinou je obtížné vybít nahromaděný náboj, což může vést k průrazu statického výboje.

Obecně existují dva typy elektrostatického průrazu:
První z nich je napěťového typu, kdy se tenká oxidová vrstva hradlové elektrody poruší, vytvoří dírky a zkratuje se mezi hradlovou elektrodou a zdrojovou elektrodou nebo mezi hradlovou elektrodou a kolektorovou elektrodou.

Druhý typ je silový, kde se metalizovaný tenký filmový hliníkový pásek roztaví, což způsobí buď otevřený obvod mezi hradlovou elektrodou a zdrojovou elektrodou, nebo otevřený obvod mezi hradlovou elektrodou a kolektorovou elektrodou.

Důvody a řešení poruchy MOSFET?
Za prvé, vstupní odpor MOSFETu je velmi vysoký, zatímco kapacita mezi hradlem a svorkami zdroje je velmi malá. Proto je vysoce náchylný na indukci vnějších elektromagnetických polí nebo statické elektřiny a dokonce i malé množství náboje může způsobit vytvoření značného napětí na kapacitě (U=Q/C), což vede k poškození tranzistoru.

Přestože má vstupní svorka MOSFET ochranu proti statické elektřině, stále vyžaduje pečlivé zacházení. Pro skladování a přepravu je nejlepší používat kovové nádoby nebo obalové materiály s vodivými vlastnostmi a neumisťovat je do prostředí s materiály nebo látkami, které mohou generovat statické vysoké napětí, jako jsou chemické materiály nebo syntetická vlákna.

Během montáže a ladění by měly být všechny nástroje, nástroje, pracovní stoly atd. řádně uzemněny. Je důležité zabránit škodám způsobeným statickým rušením ze strany operátora. Není vhodné nosit oblečení z nylonu nebo syntetických vláken. Před dotykem integrovaného obvodu se také doporučuje uzemnit ruku nebo nástroj. Při rovnání nebo ohýbání přívodů zařízení nebo provádění ručního pájení musí být použité zařízení řádně uzemněno.

Za druhé, ochranná dioda na vstupním konci obvodu MOS má proudový limit obecně 1 mA, když je vodivá. Pokud existuje možnost nadměrného přechodového vstupního proudu (více než 10 mA), měl by být vstupní ochranný odpor zapojen do série. Proto lze při aplikaci zvolit MOS elektronku s vnitřním ochranným rezistorem.

Kromě toho, protože ochranný obvod může absorbovat pouze omezené množství okamžité energie, nadměrné okamžité signály a příliš vysoká statická napětí způsobí, že ochranný obvod bude neúčinný. Při pájení proto musí být páječka spolehlivě uzemněna, aby nedošlo k poškození vstupního konce zařízení svodovým proudem. Při použití lze pájení provádět pomocí zbytkového tepla páječky po vypnutí a nejprve je třeba připájet zemnící kolíky.

Jaká je role MOS gate-source (GS) pull-down rezistoru?
MOS je napěťově řízené zařízení, které je citlivé na napětí. Plovoucí hradlo (G) je snadno ovlivnitelné vnějším rušením, což způsobí, že MOS vede. Externí rušivý signál nabíjí kapacitu přechodu GS a tento malý náboj může být uložen po dlouhou dobu.

Při experimentu je velmi nebezpečné, aby byl G zavěšen, protože mnoho trubek z tohoto důvodu prasklo. Přidáním stahovacího rezistoru k zemi nebudou rušivé signály procházet přímo. Rezistor je typicky kolem 10~20K a nazývá se hradlový odpor.
Funkce 1: Poskytuje předpětí pro tranzistory s efektem pole.
Funkce 2: Funguje jako spouštěcí odpor k ochraně brány G a zdroje S.

První funkce je snadno pochopitelná. Zde si vysvětlíme princip druhé funkce. Odpor mezi hradlem G a zdrojem S tranzistoru s efektem pole je velmi velký. Proto i malé množství statické elektřiny může generovat velmi vysoké napětí na ekvivalentní kapacitě mezi svorkami GS.

Pokud tato malá množství statické elektřiny nejsou včas vybita, vysoké napětí na obou koncích může způsobit poruchu tranzistoru s efektem pole nebo dokonce poruchu svorek GS. Rezistor přidaný mezi hradlo a zdroj může vybíjet výše zmíněnou statickou elektřinu, čímž chrání tranzistor s efektem pole.

LISUN Simulátorové zbraně ESD (Generátor elektrostatického výboje/Elektrostatická pistole/ESD pistole) je plně v souladu s IEC 61000-4-2, EN61000-4-2, ISO10605, GB/T17626.2, GB/T17215.301 a GB/T17215.322.

Co je ESD test?
Statická elektřina generovaná lidským tělem na předmět nebo mezi dvěma předměty může způsobit poruchu nebo dokonce poškození obvodů elektrického a elektronického zařízení. ESD generátor je určen pro měření výkonu ESD pro hodnocení elektrických a elektronických zařízení. ESD61000-2/ESD61000-2A má dotykový LCD displej v angličtině a čínštině. 

K čemu slouží simulátor esd?
Elektrostatický výbojový simulátor je nejvyšší elektrostatické napětí může dosahovat až 30 kv, což je dostačující k pokrytí nejnáročnějšího standardního požadavku na elektrostatické napětí (napěťové požadavky elektrostatického výboje vzduchu na stupeň 4 jsou 15 KV). Zkušební pistoli ESD lze použít pro většinu elektrických a elektronických zařízení pro zkoušky elektrostatickým výbojem a také může zajistit srovnatelnost a reprodukovatelnost zkoušky.

Tagy:ESD6100-2