靜電防護(hù)中TVS對(duì)LNA阻抗網(wǎng)絡(luò)影響的研究及應(yīng)用.pdf

1、隨著現(xiàn)代電子科技的迅猛發(fā)展，各種微電子和電路系統(tǒng)逐漸向高度集成化、微型化、低功耗方向發(fā)展.這在電路系統(tǒng)功能增強(qiáng)的同時(shí)，對(duì)電路和電子器件的電磁兼容(EMC)性也提出了越來越高的要求。而靜電放電(ESD)是一種常見的電磁危害源。無線通信系統(tǒng)中，到達(dá)接收機(jī)的射頻信號(hào)電平多為微伏數(shù)量級(jí)。因此，需要將微弱的信號(hào)進(jìn)行放大。LNA低噪聲放大器一般作為射頻系統(tǒng)的第一級(jí)，極易受到來自外部的ESD沖擊而損壞。瞬時(shí)浪涌電壓抑制管(TVS)是有效的ESD電流抑

2、制器件，在ESD電路的設(shè)計(jì)中和產(chǎn)品ESD問題的解決中扮演重要角色。TVS通常并在電路中泄放ESD電流以保護(hù)后面電路的正常工作。但在射頻領(lǐng)域，TVS的寄生參數(shù)效應(yīng)將大大增加，將影響LNA的輸入阻抗，造成增益下降，無法正常工作。研究TVS對(duì)射頻LNA匹配網(wǎng)絡(luò)的影響具有較大的工程應(yīng)用價(jià)值。
　　針對(duì)上述問題，本文開展了“TVS引起的LNA阻抗網(wǎng)絡(luò)失配的研究及應(yīng)用”，包括以下四個(gè)部分:
　　(1)對(duì)TVS，靜電放電進(jìn)行了簡介。包括T

3、VS特性，靜電放電的電流特征，TVS在靜電保護(hù)中的應(yīng)用價(jià)值。
　　(2)介紹了分析LNA阻抗網(wǎng)絡(luò)的方法，S參數(shù)和阻抗圓。推導(dǎo)引出了LNA達(dá)到最大增益時(shí)的匹配條件，并對(duì)TVS引起的LNA阻抗失配進(jìn)行了分析。
　　(3)通過典型的LNA阻抗網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)，仿真，與實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了TVS對(duì)LNA阻抗網(wǎng)絡(luò)造成的額外負(fù)載效應(yīng)。本文借助ADS(Advanced Design System)仿真軟件，設(shè)計(jì)了一種典型的LNA晶體管電路，并以此為實(shí)驗(yàn)

4、對(duì)象。本文擬通過對(duì)所需阻抗網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算分析，評(píng)估TVS對(duì)阻抗網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載作用，將仿真結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。
　　(4)設(shè)計(jì)兩種工程應(yīng)用方案，針對(duì)TVS引入的寄生參數(shù)進(jìn)行抑制，使LNA能夠有效地規(guī)避TVS的負(fù)面影響及ESD電流的沖擊。
　　理論分析與實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，TVS引入的負(fù)載與LNA阻抗網(wǎng)絡(luò)處于同一數(shù)量級(jí)，會(huì)對(duì)LNA的正常工作造成不穩(wěn)定的影響。在射頻電路ESD問題的設(shè)計(jì)和解決中，使用TVS需要考慮TVS本身的寄生參數(shù)。本文給