具有加电模式中的ESD保护能力的噪声容忍有源钳位

摘要

本发明涉及具有加电模式中的静电放电保护能力的噪声容忍有源钳位。描述包括静电放电（ESD）保护电路、保持断开电路和ESD检测电路的电路。当ESD检测电路检测到ESD事件时，该ESD检测电路被配置为启用ESD保护电路以及禁用保持断开电路两者。

说明书

技术领域

该公开涉及电子器件，并且更具体地涉及利用有源钳位（active clamp）的静电放电保护电路。

背景技术

材料的表面上或内的电荷不平衡创建了静电。这种电荷不平衡最常见地被观察到由被称作摩擦电效应（也被称为摩擦电带电）产生。摩擦电带电经过摩擦引起具有弱束缚的电子的材料失去电子到具有稀疏地填充外壳的材料，从而导致一个材料变为正电性并且另一个材料为负电性。静电放电（ESD）是由接触所引起的两个物体之间的电的突然流动。在日常生活中，当有人走过地板从而创建静电的累积时摩擦电带电的常见示例发生了，并且当那个人触摸灯的开关或其它导电材料时ESD的常见示例发生了，有时候导致小的火花。

在上面示例中所创建的火花对于人类来说典型地是无害的，并且有时候甚至察觉不到，但是能够潜在地对电子器件和部件是非常有破坏性的。一个人走过地板和触摸导电材料的上面的示例只是静电如何能够积累和导致ESD的许多示例中的一个。为了防止由ESD引起的破坏，电子制造者经常在诸如集成电路（IC）和印刷电路板（PCB）的电子器件和部件中包含ESD保护电路。例如，具有接地引脚和级联的电压引脚（即具有不同供给电压的引脚）的IC可以包含ESD保护电路以保护在各种引脚结合之间的功能电路免受正的和负的ESD应力两者的影响。在电子器件中通常使用的一种类型的ESD保护电路是ESD钳位。在检测到例如由ESD事件所引起的跨过两个引脚的电压事件（例如，超过阈值的过电压或电压尖峰）时，该ESD钳位引导由电压事件所引起的电流远离功能电路，例如到地。

ESD保护电路增加整体电路的复杂性并且要求电路上的物理空间，但是在一些情况下对于保护电路的功能电路可能是必要的。在没有ESD保护电路的情况下，电路的可靠性被潜在地减小并且对时间的消耗和昂贵的电路代替物的需要被潜在地增加。ESD保护电路可以影响电磁兼容（EMC）性能。因为ESD保护电路不仅可以响应于ESD事件，而且还响应于连接到所保护的焊盘的线的任何种类的干扰，所以整体EMC性能可能被急剧地减小。

发明内容

大体上，用于保护电路免受静电放电（ESD）事件的影响并且不管该电路是通电还是断电的技术和电路被描述。本文描述的电路可以包含功能电路和有源钳位电路。有源钳位电路可以包括ESD保护电路、保持断开（keep-off）电路、保持断开控制电路和ESD检测电路。当电路在断电或未上电的状态下正在操作时，有源钳位电路的ESD保护电路可以被正常启用以保护电路的功能电路免受ESD事件的影响。

当电路在通电的状态下正在操作时，ESD保护电路可以被正常禁用并且有源钳位电路的保持断开电路可以被正常启用。当电路在通电的状态下正在操作时，ESD检测电路可以被配置来检测在到电路的功能电路的输入处的电压事件（例如，超过阈值的过电压或电压尖峰）并且确定检测的电压事件是否表示ESD事件。例如，ESD检测电路可以基于与电压事件相关联的电压幅度（例如，电压电平）和/或与电压事件相关联的频率来确定电压事件表示ESD事件。当ESD检测电路检测到ESD事件时，ESD检测电路可以禁用保持断开电路并且启用ESD保护电路。在这个方式下，所描述的技术和电路可以在正常操作中向有源钳位电路提供保持断开行为同时也提供ESD保护能力。

在一个示例中，本公开涉及包括静电放电（ESD）保护电路、保持断开电路和ESD检测电路的电路。ESD检测电路被配置来在ESD检测电路检测到ESD事件时启用ESD保护电路并且禁用保持断开电路。

在另一个示例中，本公开涉及一种方法，该方法包括：通过电路的静电放电（ESD）检测电路来检测电路的输入处的电压事件，以及通过ESD检测电路确定输入处的电压事件是否指示ESD事件。该方法进一步包括响应于确定电压事件指示ESD事件：通过电路的ESD检测电路禁用电路的保持断开电路；以及通过电路的ESD检测电路并且借助于电路的保持断开控制电路启用电路的ESD保护电路。

在另一个示例中，本公开涉及一种系统，该系统包括：用于检测电路的输入处的电压事件的装置，以及用于确定输入处的电压事件是否指示ESD事件的装置。该系统进一步包括用于响应于确定电压事件指示ESD事件禁用电路的保持断开电路的装置，以及用于响应于确定电压事件指示ESD事件启用电路的ESD保护电路的装置。

一个或多个示例的细节在下面的附图和描述中阐明。其它特征、对象和优点从描述和附图中并且从权利要求书中将是显而易见的。

附图说明

图1A示出使用不同的ESD钳位来保护不同的电路的先前技术的ESD概念的示意性视图。

图1B示出使用堆叠的ESD钳位来保护不同的电路的先前技术的ESD概念的示意性视图。

图2A示出表示能够模拟带电操作者的人体模型（HBM）的电路。

图2B示出由图2A中的HBM电路所产生的放电轮廓的示例。

图3示出包含依照本公开的技术的ESD保护的电路的示例。

图4示出包含依照本公开的技术的ESD保护的电路的示例。

图5示出根据本公开的技术的有源钳位电路的示例。

图6示出根据本公开的技术的有源钳位电路的示例。

图7示出根据本公开的技术的有源钳位电路的示例。

图8示出根据本公开的技术的有源钳位电路的示例。

图9示出根据本公开的技术的有源钳位电路的示例。

图10是图示在图6中所示出的示例有源钳位电路的瞬态响应特性的电压－时间图。

图11是图示在图7中所示出的示例有源钳位电路的瞬态响应特性的电压－时间图。

图12是图示根据本公开的技术的有源钳位电路的示例的示例操作的流程图。

具体实施方式

该公开描述有源钳位，该有源钳位可以被用来促进包含芯片上ESD保护的ESD保护。有源钳位被广泛地使用在用于保护芯片的功能电路的芯片上ESD保护的领域中。当设计具有有源钳位的芯片时，电路设计者经常面对着竞争目标。例如，可能所希望的是，具有以封装级（例如，当芯片没有安装和/或没有通电时）提供ESD保护的有源钳位。然而，在系统级下（例如，当芯片被安装和通电时），对于有源钳位可能所希望的是要更少响应于噪声。换言之，当芯片通电时，对于有源钳位可能所希望的是要更少响应的并且仅被实际的ESD事件激活并且不被其它类型的事件激活。抗扰度有时候通过保持断开电路被实现，该保持断开电路当芯片是处在正常操作时将有源钳位关断。在本上下文中，正常操作指代芯片接收供给电压并且是处在通电的状态下。然而，在正常操作期间将有源钳位关断防止或大大地限制有源钳位能够保护功能电路免受可能在正常操作期间发生的ESD事件。

该公开引入保持断开控制电路，该保持断开控制电路可以被用来以这样的一种方式来控制保持断开电路，即有源钳位仅对要被保护的焊盘的节点处的特定幅度和频率敏感。如下面将更详细地解释，根据该公开的技术，包含保持断开电路的智能栅极控制电路可以被用来控制有源钳位的晶体管的栅极。该公开的智能栅极控制电路可以被配置来区分ESD事件和电磁兼容（EMC）/噪声事件。当电路作为更大系统的部分正在使用时，对于该电路来说，接收由系统中的其它部件所产生的噪声是常见的。作为一个示例，汽车中的电路可以被配置来与汽车中的多个其它芯片进行通信。另外的芯片经常创建电磁发射，该电磁发射能够在电路的输入处创建噪声。然而，这个噪声可以对该电路是无害的。该公开的智能栅极控制电路可以被配置为以部件级和以系统级两者提供ESD保护，同时当该芯片是处在上电的状态时也提供抗扰度。

过电压指代大于在正常操作期间的最大允许电压的电压值。因此，过电压呈现所处的电压值可以是足够高于在正常操作条件下可以发生的最大允许电压的电压值，使得如果芯片在正常的条件下正在操作，则检测不到ESD事件。

电压尖峰大体上指代大于阈值增加率的电压/时间的增加率（dV/dT）。因此，电压尖峰呈现所处的dV/dT的值可以是足够高于在正常操作条件下可以发生的dV/dT的值的dV/dT的值，使得如果芯片在正常的条件下正在操作，则检测不到ESD事件，即足够低于潜在地引起破坏的dV/dT的值；并且使得在功能电路被破坏之前检测到ESD事件。对于一些实施方式来说，针对dV/dT的阈值可以是在0.1 V/ns到100 V/ns的范围内。然而，用于确定什么构成电压尖峰的阈值可以广泛地取决于ESD保护电路正被实施用于的具体应用而变化。该公开将使用术语“电压事件”来大体上指代过电压或电压尖峰。

图1A示出器件100A的示意性视图，器件100A利用ESD保护电路的示例。该公开的技术可以连同器件100A的ESD保护电路一起被使用。例如，器件100A可以是IC、PCB或一些其它类型的电路。器件100A包含电路102、电路104、电路106、ESD钳位108、ESD钳位110和ESD钳位112。电路102、电路104和电路106表示功能电路，从而意味着它们被配置来执行器件100A的所希望的功能性。ESD钳位108、ESD钳位110和ESD钳位112表示ESD保护电路，从而意味着它们被配置来保护电路102、电路104和电路106免受ESD事件的影响。器件100A具有被配置来接收不同级别的电压的电压引脚114、电压引脚116和电压引脚118。电压引脚114、116和118被配置来分别接收VCP、Vbat和GND。例如，VCP可以是比Vbat更高的电压，Vbat进而可以是比GND更高的电压。

电路102被连接在电压引脚114与电压引脚116之间，并且在当ESD事件引起大于VCP – Vbat加上跨过电压引脚114和116的余量的电压差时的实例中，ESD钳位108被配置来引导电流远离电路102，因而保护电路102免受跨过电压引脚114和116的过电压。类似地，电路104被连接在电压引脚116与电压引脚118之间，并且在当ESD事件引起大于Vbat – Gnd加上跨过电压引脚116和118的余量的电压差时的实例中，ESD钳位110被配置来引导电流远离电路104，因而保护电路104免受跨过电压引脚116和118的过电压。电路106被连接在电压引脚114与电压引脚118之间，并且在当ESD事件引起大于VCP – Gnd加上跨过电压引脚114和118的余量的电压差时的实例中，ESD钳位112被配置来引导电流远离电路106，因而保护电路106免受跨过电压引脚114和118的过电压。上面的示例包含余量因子，因为ESD钳位108、ESD钳位110和ESD钳位112被配置来检测过电压条件所处的阈值电压可以与正常操作的电压不同。相反，例如，ESD钳位108、ESD钳位110和ESD钳位112可以被配置在稍微高于正常操作电压的电压下来检测过电压条件。

ESD钳位108、ESD钳位110和ESD钳位112可以附加地或替代地分别被配置来检测跨过电压引脚114和116、电压引脚116和118和电压引脚114和118的电压事件（例如，过电压或电压尖峰）。贯穿该公开，术语电压事件、过电压和电压尖峰被用来指代在电路中电压的短持续时间的电气瞬时现象。类似地，电流事件（例如，超过阈值的过电流或电流尖峰）或能量事件（例如，超过阈值的转移能量或能量尖峰）被用来在电路中分别指代电流或电能量的短持续时间的电气瞬时现象。如能够在图1A的示例中看出，三个分离的ESD钳位被用来保护三个分离的功能电路免受可能发生在不同的电压引脚之间的ESD事件的影响。ESD钳位108、ESD钳位110和ESD钳位112中的每个可以被配置具有该公开的智能栅极控制电路。

图1B示出器件100B的示意性视图，器件100B利用ESD保护电路的另一个示例。器件100B使用堆叠的ESD钳位来保护不同功能的电路。在图1B中所示出的部件大体上以与关于图1A上面所描述的相似数目的部件相同的方式来表现，但是器件100B仅包含两个ESD钳位而不是三个。在器件100B中，ESD钳位108和ESD钳位110被级联来保护电路106免受跨过电压引脚114和118的过电压条件的影响。因此，在器件100B的配置中，电路106被连接在电压引脚114与电压引脚118之间，并且在当ESD事件引起大于跨过电压引脚114和118的VCP – Gnd的电压差时的实例中，ESD钳位108和ESD钳位110的结合被配置来引导电流远离电路106，因而保护电路106免受跨过电压引脚114和118的过电压的影响。在图1B的示例中，ESD钳位108和ESD钳位110中的每个可以被配置具有该公开的智能栅极控制电路。

图2A示出表示能够模拟带电操作者的人体模型的电路。在1000V的带电电压下，图2A的电路当放电时能够产生近似600-740 mA的峰值电流，其中上升时间为近似2ns到10ns并且衰减时间为近似130ns到170ns。在图2B中所示出的放电轮廓表示该公开的技术可以帮助保护避免的放电类型的示例。例如，这样和其它类型的放电（系统级ESD事件）可以发生在芯片处在正常操作时或芯片处在断电状态时。

图3示出包含依照本公开的技术的ESD保护的电路的示例。电路300包含触发电路301、路径电路303和电子开关305。例如，该公开的智能栅极控制电路可以被实施为触发电路301的部分并且可以控制电子开关305的栅极。电路300包含N个节点，在图3中标注为V1、V2、V3 . . . VN。例如，图3的节点可以对应于级联的电压输入引脚。在图3的示例中，能够假定的是，在正常操作条件下V1处的电压表示最高的电压并且VN处的电压表示最低的电压。因此，在图3的示例中，电子开关305被连接在最高电压（V1）与最低电压（VN）之间。在检测到跨过N个节点中的任何两个的诸如过电压或电压尖峰的电压事件时，触发电路301能够将电子开关305打开，从而引起由电压事件所创建的电流流经电子开关305到地或参考电压并且远离功能电路，该功能电路能够潜在地被电压事件所破坏。例如，在检测到跨过节点V2和VN的电压事件时，触发电路301能够将电子开关305打开，并且路径电路303能够创建从节点V2经过节点V1并且经过电子开关305到VN的放电路径。

图4示出包含依照该公开的技术的ESD保护的电路400。电路400包含BigMOS 402、触发电路模块404和电压引脚406、408、410、412和414。电路400也包含二极管416、二极管418和二极管420。在V₂与V_N之间示出的省略号旨在表示电压引脚以及在图中没有明确地示出的对应的ESD保护电路，从而意味着图4的技术不被限制到具有特定数目的电压引脚的电路而是代替可以以可变数目的电压引脚被使用。电路400也可选地包含栅极保护电路（GPC）450，该栅极保护电路450被配置来在ESD事件的情况下保护BigMOS的栅极氧化物免受过电压的影响。然而，实施该公开的技术不需要GPC 450，并且此外栅极保护电路对于某些类型的ESD开关诸如双极晶体管或晶闸管可以不是必要的。以后将更详细描述的本公开的智能栅极电路可以例如被实施为触发电路模块404的部分并且可以被配置来控制BigMOS 402的栅极。

在图4的示例中，电压引脚406被配置来接收电压V₁；电压引脚408被配置来接收电压V₂；电压引脚410被配置来接收电压V_N；电压引脚412被配置来接收电压V_N+1；并且电压引脚414被配置来接收电压GND。BigMOS 402的漏极被连接到电路400的最高电压输入引脚，其在图4的示例中是电压引脚406，并且BigMOS 402的源极被连接到电路400的最低电压输入引脚，其在图4的示例中是电压引脚414。如在该公开中所使用，术语连接的不应当被解释为仅意味着直接连接的，因为在一些实例中两个部件可以经由中间部件被连接。电压V₂、V_N和V_N+1可以是在V₁与GND之间的任何电压；然而，为了示例的目的，对于图4来说可以假定的是，以下条件成立：V₁ > V₂ > V_N > V_N+1 > GND。V₁、V₂、V_N、V_N+1和GND表示电压引脚406、408、410、412和414被配置成在正常操作条件下接收的电压。

电压引脚406、408、410、412和414中的每个连接到触发电路模块404。触发电路模块404可以被配置来检测电压引脚406、408、410、412和414中的任何结合的两个引脚之间的诸如过电压和/或电压尖峰的电压事件。过电压大体上当两个引脚之间的电压大于这两个引脚之间的正常操作电压时发生。因此，触发电路模块404可以被配置来确定过电压呈现所处的电压值可以是以下的电压：该电压足够高于用于两个引脚的正常操作电压，使得触发电路模块404当电路400在正常条件下正在操作时没有检测到过电压，但是足够低于潜在地引起破坏的电压电平，使得触发电路模块404在功能电路被破坏之前检测到过电压。例如，在电路400中，电压引脚406与电压引脚408之间的正常操作电压是V₁ – V₂。因此，触发电路模块404可以被配置来检测典型地是V₁ – V₂的101%到200%或在V₁ – V₂以上的0.5V与15V之间的绝对值的电压处的过电压。触发电路模块404检测到过电压所处的特定电压可以基于设计考虑被调整，该设计考虑对于正被使用在不同应用中的不同电路可以变化。

二极管416、二极管418和二极管420所有都可以包括正向偏置的二极管。在图4的示意图中，二极管416具有端子417A和417B。当端子417A处的电压大于端子417B处的电压时，则很少或没有电流流经二极管416。当端子417B处的电压足够大于端子417A处的电压时，则电流从端子417B流经二极管416到端子417A。如上面所提到的，在正常操作条件下，V₁ > V₂意味着很少或没有电流流经二极管416；然而，当电压事件在电压引脚408处发生时，端子417B处的电压可以大于端子417A处的电压，从而引起电流流经二极管416。二极管418和二极管420大体上以与二极管416相同的方式来表现，并且在正常操作条件下，很少或没有电流流经二极管418和二极管420。

响应于检测到电压事件，触发电路模块404发送栅极控制信号到BigMOS 402，并且使BigMOS 402“打开”使得电流流经BigMOS 402。栅极控制信号将BigMOS 402打开，使得电流从BigMOS 402的漏极流动到被连接到地的BigMOS 402的源极。然而，在正常操作条件下，触发电路模块404不发送栅极控制信号到BigMOS 402，并且BigMOS 402是“关的”，使得非常小的电流流经BigMOS 402。在该公开中，所谓BigMOS是“开的”大体上旨在意味着BigMOS正在传导电流，而所谓BigMOS是“关的”大体上意在意味着BigMOS不在传导电流。

作为一个示例，在正常操作条件下，电压引脚406接收电压V₁，并且电压引脚414接收电压GND，从而意味着跨过电压引脚406和414的电压是V₁ – GND。电路400可以包含在V₁ – GND的电压处操作的功能电路（在图4中未示出）的部分。当跨过电压引脚406和414的电压是V₁ – GND时，则触发电路模块404没有检测到过电压并且不发送栅极信号来打开BigMOS 402。然而，如果ESD事件在电压引脚406和414处发生，则跨过电压引脚406和414的电压可以高于V₁ – GND，在此情况下，触发电路模块404检测到过电压条件并且发送栅极控制信号到BigMOS 402，这将BigMOS 402打开。当BigMOS 402是开的时，由过电压条件所引起的电流与流经功能电路相反流经BigMOS 402到地，该电流能够潜在地破坏功能电路。

在分离的示例中，在正常操作条件下，电压引脚408接收电压V₂，并且电压引脚414接收电压GND，从而意味着跨过电压引脚408和414的电压是V₂ – GND。电路400可以包含在V₂ – GND的电压处操作的功能电路（在图4中未示出）的部分。当跨过电压引脚408和414的电压是V₂ – GND时，则触发电路模块404没有检测到过电压并且不发送栅极信号来打开BigMOS 402。然而，如果ESD事件在电压引脚408和414处发生，则跨过电压引脚408和414的电压可以高于V₂ – GND，在此情况下，触发电路模块404检测到过电压条件并且发送栅极控制信号到BigMOS 402，这将BigMOS 402打开。当BigMOS 402是开的时，由过电压条件所引起的电流与流经功能电路相反流经二极管416和BigMOS 402到地，该电流能够潜在地破坏功能电路。

如上面所描述，在电压引脚406和414处的电压事件的示例中，由电压事件所引起的电流能够从电压引脚406经过BigMOS 402直接流到地，因为如上面所提到，电压引脚406被配置来接收最高的电压并且被直接连接到BigMOS 402。然而，电压引脚408没有被直接连接到BigMOS 402。相反，当电压事件在电压引脚408与414之间发生时，由电压事件所引起的电流经过二极管416和经过BigMOS 402流到地。当过电压事件在电压引脚410与414之间发生时，由过电压所引起的电流经过二极管418、引脚410与408之间的（一个或多个）进一步二极管（在图4中通过省略号来表示）、二极管416和BigMOS 402流到地。

图5示出根据该公开的技术的有源钳位电路的示例。电路500包含功能电路501、保护的焊盘502、VDD输入504和地（GND）506、Big LDMOS 508和栅极控制电路510。电路500的有源钳位电路（即Big LDMOS 508和栅极控制电路510）被配置来保护保护的焊盘502免受ESD事件的影响。栅极控制电路510包含ESD检测电路512、保持断开电路514和保持断开控制电路516。例如，电路500的有源钳位可以保护功能电路501免受在保护的焊盘502与GND 506之间发生的ESD事件的影响。保护的焊盘502表示到功能电路501的输入/输出（I/O）或供给（在此之后被简单称为“输入”）。例如，与栅极控制电路510类似的电路也可以被实施为图1A和1B中的ESD钳位108、110和112的部分、为图3的触发电路301的部分或为图4的触发电路模块404的部分。

输入Vdd 504表示用于保持断开电路514的输入（不失任何一般性地连接到Vdd供给线）。因而，如果电路500没被安装或处在断电的状态下，则Vdd等于0 V并且如将以后更详细地解释，断开电路514被禁用。当电路500是处在断电的状态下并且ESD检测电路512检测到跨过保护的焊盘502和GND 506的ESD事件时，则ESD检测电路512将Big LDMOS 508打开并且电流从保护的焊盘502经过Big LDMOS 508被引导到地，而不是经过可以潜在地被ESD事件所破坏的功能电路。作为一个示例，保护的焊盘502处的正常操作电压可以是30 V。因而，ESD检测电路512可以被配置成响应于过电压（例如，35 V或更大的电压）来将Big LDMOS 508打开，以便保护功能电路免受过电压事件的影响。这些电压只是示例，并且当然考虑的是，电路500可以连同操作在其它电压处的电路一起被使用。

当电路500处在正常操作时，例如，Vdd可以是5 V。在正常操作期间，保持断开控制电路516可以打开保持断开电路514。当保持断开电路514是“开的”时，保持断开电路514使电路500的有源钳位“关断”。保持断开电路514通过将Big LDMOS 508的栅极电压下降到地来将电路500的有源钳位关断，使得Big LDMOS 508的栅极到源极的电压是近似0 V或至少在Big LDMOS 508的阈值电压（Vth）之下，并且Big LDMOS是“关的”，从而意味着不存在经过Big LDMOS 508的显著的漏极到源极的电流。当保持断开电路514是“开的”并且Big LDMOS 508是“关的”时，则Big LDMOS 508可以不具有漏极到源极的电流，即使保护的焊盘502与GND 506之间的电压大于过电压。换言之，即使ESD检测电路512检测到过电压值，则Big LDMOS 508仍然可以不打开。当电路500没有上电并且Vdd是0 V时，则过电压（例如，35 V）可以引起Big LDMOS 508将电流从保护的焊盘502引导到地，但是当电路500是在正常操作中并且Vdd是5 V时，则35 V的过电压可以不引起Big LDMOS 508将电流从保护的焊盘502引导到地并且远离功能电路501。跨过保护的焊盘502和GND 506的35V可以不是ESD事件，并且因而打开的Big LDMOS 508可以导致引起功能电路501故障的电流消耗（current drain）。

在正常操作模式期间，Big LDMOS 508在一些实例中可以仍然基于由ESD检测电路512所检测的ESD事件打开。为了确定何时将Big LDMOS 508打开并且何时将Big LDMOS 508保持关，保持断开控制电路516可以被配置成基于事件的频率和幅度的结合来区分ESD事件和其它开关事件。响应于具有ESD相似的频率和幅度的事件，保持断开控制电路516可以将保持断开电路514关断。当保持断开电路514是关的时，则Big LDMOS 508可以响应于ESD检测512检测到ESD事件打开。下面将提供保持断开控制电路516如何基于频率和幅度来区分ESD类型事件和其它事件的更详细的解释。

换句话说，图5示出电路500，该电路500包含静电放电（ESD）保护电路（例如，Big LDMOS 508）、保持断开电路（例如，保持断开电路514）、ESD检测电路（例如，ESD检测电路512）和保持断开控制电路516，该保持断开控制电路516被配置成当ESD检测电路对于未上电和上电的芯片操作模式两者检测到ESD事件时启用ESD保护电路并且禁用保持断开电路。在一些示例中，ESD检测电路（例如，ESD检测电路512）和保持断开控制电路516被进一步配置成当ESD检测电路检测到ESD事件时并且当电路500在通电的状态下（例如，当功率被施加到Vdd时）正在操作时启用ESD保护电路（例如，Big LDMOS 508）并且禁用保持断开电路（例如，保持断开电路514）。

在一些示例中，ESD检测电路（例如，ESD检测电路512）和保持断开控制电路516被进一步配置成当ESD检测电路没有检测到ESD事件时禁用ESD保护电路（例如，Big LDMOS 508）并且启用保持断开电路（例如，保持断开电路514）。在一些示例中，ESD检测电路被进一步配置成当ESD检测电路没有检测到ESD事件并且电路500在通电的状态下（例如，当功率被施加到Vdd时）正在操作时禁用ESD保护电路（例如，Big LDMOS 508）并且启用保持断开电路（例如，保持断开电路514）。

在一些示例中，ESD检测电路（例如，ESD检测电路512）和保持断开控制电路516被配置成当ESD检测电路确定电路500的输入（例如，保护焊盘502）处的电压满足电压电平阈值（例如，栅极控制电路510的二极管触发链的击穿电压）和频率阈值（例如，与栅极控制电路510关联的时间常数）两者时来检测ESD事件。在一些示例中，ESD检测电路（例如，ESD检测电路512）和保持断开控制电路516被配置成当ESD检测电路检测到电路500的输入（例如，保护的焊盘502）处的电压不满足电压电平阈值或频率阈值时检测非ESD事件并且不检测ESD事件。

在一些示例中，保持断开控制电路包括开关（例如，Big LDMOS 508），并且ESD检测电路（例如，ESD检测电路512）被配置成通过当启用保持断开电路时控制开关借助于保持断开控制电路而不启用ESD保护电路。换言之，ESD检测电路被配置成当断开控制电路的开关被启用时制止启用ESD保护电路。

在一些示例中，保持断开控制电路包括开关（例如，Big LDMOS 508），并且ESD检测电路（例如，ESD检测电路512）被配置成通过控制开关禁用保持断开电路来启用ESD保护电路。换言之，如果ESD检测电路基于电压事件检测到ESD事件，则ESD检测电路可以通过不激活保持断开控制电路的开关以禁用保持断开电路来禁用保持断开电路。

在一些示例中，ESD检测电路（例如，ESD检测电路512）包括用于启用ESD保护电路的二极管触发链。在一些示例中，ESD检测电路被配置成当跨过二极管触发链的电压超过与二极管触发链关联的击穿电压以及满足基于与ESD检测电路关联的时间常数的频率阈值时检测EDS事件并且启用ESD保护电路（例如，Big LDMOS 508）。在一些示例中，ESD检测电路包括至少一个电容器和至少一个电阻器并且与ESD检测电路关联的时间常数是基于至少一个电容器和至少一个电阻器。在一些示例中，与ESD检测电路关联的时间常数是基于与ESD检测电路中的一个或多个元件关联的寄生电容。

图6示出根据该公开的技术的有源钳位电路的示例。电路600包含功能电路601、保护的焊盘602、VDD输入604和地（GND）606和Big LDMOS 608。电路600也包含ESD检测电路612、保持断开电路614和保持断开控制电路616。例如，电路600的有源钳位可以保护功能电路601免受发生在保护的焊盘602与GND 606之间的ESD事件的影响。保护的焊盘602表示到功能电路601的输入。ESD检测电路612、保持断开电路614和保持断开控制电路616大体上以与图5的ESD检测电路512、保持断开电路514和保持断开控制电路516相同的方式操作，但是图6示出更多细节并且将被更详细地描述。

VDD输入604表示用于保持断开电路614的供给线输入。因而，如果电路600没被安装或处在断电的状态下，则VDD输入604等于0 V，并且如将以后更详细地解释，保持断开电路614是关的。当电路600是处在断电的状态下并且ESD检测电路612检测到跨过保护的焊盘602和GND 606的ESD事件时，则ESD检测电路612将Big LDMOS 608打开并且电流从保护的焊盘602经过Big LDMOS 608被引导到地，而不是经过可以潜在地被ESD事件所破坏的功能电路601。

ESD检测电路612包含二极管触发链622、电阻器626、二极管触发链646、电阻器650和电容器652。当电路600没被安装或掉电（即VDD输入604＝0 V）时，ESD检测电路612当跨过保护的焊盘602和GND 606的电压超过二极管触发链622的击穿电压时可以检测保护的焊盘602处的ESD事件。当保护的焊盘602与GND 606之间的电压低于二极管触发链622的击穿电压时，则没有电流流经二极管触发链622。当保护的焊盘602与GND 606之间的电压超过二极管触发链622的击穿电压时，则电压流经二极管触发链622并且在节点624处创建跨过电阻器（R）626的电压。节点624大体上对应于Big LDMOS 608的栅极，并且跨过电阻器626的电压（即Big LDMOS 608的栅极到源极的电压）如果大于Big LDMOS 608的电压阈值（Vth）则引起Big LDMOS 608从保护的焊盘602将电流传导到GND 606。

作为一个示例，保护的焊盘602处的正常操作电压可以是30 V。因而，ESD检测电路612可以被配置成响应于过电压（例如，35 V或更大的电压）来将Big LDMOS 608打开，以便保护功能电路601免受过电压事件的影响。二极管触发链622的二极管可以被选择使得二极管触发链622的击穿电压对应于有源钳位在其处打开的过电压。

保持断开电路614包含下拉晶体管632、电容器644和电阻器648。当电路600处在正常操作中时，例如，VDD输入604可以是5 V。在正常操作期间，保持断开控制电路616可以打开保持断开电路614。当保持断开电路614是“开的”时，保持断开电路614使电路600的有源钳位“关断”。保持断开电路614通过将Big LDMOS 608的栅极电压下降到地来将电路600的有源钳位关断，使得Big LDMOS 608的栅极到源极的电压是近似0 V，并且Big LDMOS 608是“关的”，从而意味着不存在经过Big LDMOS 608的漏极到源极的电流。

在一些示例中，如果从电路600中将保持断开控制电路616省略，并且当保持断开电路614是“开的”并且Big LDMOS 608是“关的”时，则Big LDMOS 608可以不具有漏极到源极的电流，即使保护的焊盘602与GND 606之间的电压大于过电压（例如，即使保护的焊盘602与GND 606之间的电压超过二极管触发链622的击穿电压）。换言之，在没有保持断开控制电路616的情况下，即使ESD检测电路612检测到过电压值，则Big LDMOS 608可以仍然不打开，无论该过电压是由于EMC事件（在这个情况下要被关断的Big LDMOS 608是所希望的）所造成的还是由于ESD事件（要被关断的Big LDMOS 608不是所希望的）所造成的。

在一些示例中，如果从电路600中将保持断开控制电路616省略，并且当电路600不通电并且VDD输入604是0 V时，则过电压（例如35V）可以引起Big LDMOS 608将电流从保护的焊盘602引导到地。然而，当电路600处在正常操作中并且VDD输入604是5 V时，则35 V的过电压可以不引起Big LDMOS 608将电流从保护的焊盘602引导到地并且远离功能电路601。跨过保护的焊盘602与GND 606的35 V可以不是ESD事件，并且因而打开的Big LDMOS 608可以导致引起功能电路601故障的电流消耗。在另一方面，如果跨过保护的焊盘602与GND 606的35 V可以是ESD事件，则Big LDMOS 608必须打开来保护功能电路601。电路600可以在实际的ESD事件期间依赖于保持断开控制电路616来打开Big LDMOS 608以保护功能电路601而没有在非ESD事件期间通过打开Big LDMOS 608干扰功能电路601的操作。

下拉晶体管632的漏极被连接到节点624处的Big LDMOS 608的栅极。当下拉晶体管632是开的时，则下拉晶体管632的漏极到源极的电流从节点624流经下拉晶体管632到GND 606。因而，当下拉晶体管632是开的时，引起节点624处的电压下降到地，从而意味着Big LDMOS 608的栅极到源极的电压是近似零。近似0 V的栅极到源极的电压禁用电路600的有源钳位，从而意味着Big LDMOS 608甚至当二极管触发链622检测到ESD事件时不传导漏极到源极的电流。当下拉晶体管632是关的时，则Big LDMOS 608的栅极电压没有通过下拉晶体管632被下拉到地并且有源钳位被启用。在这个情况下，有源钳位被启用意味着Big LDMOS 608将响应于二极管触发链622检测到ESD事件而打开。电路600的有源钳位能够通过将下拉晶体管632分别关断和打开来被启用和禁用。如下面将更详细地描述，下拉晶体管632能够基于从保持断开控制电路616接收的栅极控制信号被打开和关断。

在正常操作模式期间，Big LDMOS 608在一些实例中可以仍然基于由ESD检测电路612所检测的ESD事件打开。为了确定何时将Big LDMOS 608打开并且何时将Big LDMOS 608保持关，ESD检测电路612可以被配置成基于事件的频率和幅度的结合来区分ESD事件和其它开关事件。响应于具有ESD相似的频率和幅度的事件，保持断开控制电路616可以将保持断开电路614关断。当保持断开电路614是关的时，则Big LDMOS 608可以响应于ESD检测612检测到ESD事件而打开。

保持断开控制电路616包含下拉晶体管642并且可选地包含电阻器648和电容器644。下拉晶体管642的漏极被连接到下拉晶体管632的栅极。当下拉晶体管642是开的时，则下拉晶体管642的漏极到源极的电流从节点654流经下拉晶体管642到GND 606。因而，当下拉晶体管642是开的时，引起节点654处的电压下降到地，从而意味着下拉晶体管632的栅极到源极的电压是近似零。近似0 V的栅极到源极的电压关断下拉晶体管632，从而意味着下拉晶体管632不传导漏极到源极的电流。当下拉晶体管642是关的时，则下拉晶体管632的栅极电压没有被下拉到地，并且下拉晶体管632如果通过节点604被打开（例如，如果芯片是上电的）则将电流从漏极传导到源极。电阻器648和电容器644被包含在电路600中以将下拉晶体管632的栅极偏置到Vdd，在节点604上的任何噪声的情况下也使节点654上的电压稳定并且进一步如果下拉晶体管642被打开则限制从节点604到节点606的电流。

在电路600中，将下拉晶体管642打开引起下拉晶体管632被关断，并且将下拉晶体管632关断引起有源钳位被启用。将下拉晶体管642关断引起下拉晶体管632被打开，并且将下拉晶体管632打开引起有源钳位在通电状态期间（例如，VDD＝5 V）被禁用。下面对于芯片是通电的情况将这个行为概述在表格1中，从而意味着节点604处的电压高于下拉晶体管632的阈值电平。

表格1

下拉642下拉632有源钳位开的关的启用关的开的禁用

如上面所介绍，在正常操作期间，保持断开控制电路616被配置成以这样的一种方式来控制保持断开电路614，使得保持断开电路614响应于ESD事件启用电路600的有源钳位但是响应于其它开关事件禁用有源钳位。ESD检测电路612基于事件的频率和幅度的结合来区分ESD事件和其它事件。响应于超过二极管触发链646的击穿电压的保护的焊盘602与GND 606之间的电压，电流将流经二极管触发链646，从而创建对应于下拉晶体管642的栅极到源极的电压的跨过电阻器650的电压。

在一些示例中，二极管触发链646可以具有击穿电压，该击穿电压是足够大的以当与由电容器652所给定的电压增加率判据结合时安全地区分ESD事件和非ESD事件。在一些示例中，二极管触发链646的击穿电压可以与保护的焊盘与地之间的过电压近似相同。在一些示例中，取决于电容器652的电容和电阻器650的电阻，二极管触发链646的击穿电压可以与保护的焊盘与地之间的过电压不同。

为了计及电压增加（例如，慢的电压增加或快的电压增加）的频率，检测电路612依赖于电容器652和电阻器650的时间常数（例如，RC）。在其中没有过电压发生的一些示例中，下拉晶体管642的栅极通过电容器652和二极管触发链646被去耦并且通过电阻器650置于GND 606。如果过电压事件具有类似的时间范围内或短于电容器652和电阻器650的时间常数的电压增加率并且电压幅度超过二极管触发链646的阈值（例如击穿）电压，则下拉晶体管642的栅极处的电压将根据过电压事件的电压增加而增加。

图7示出根据该公开的技术的有源钳位电路的示例。电路700包含功能电路701、保护的焊盘702、VDD输入704和地（GND）706和Big LDMOS 708。电路700也包含ESD检测电路712、保持断开电路714和保持断开控制电路716。在电路700中，保持断开电路714和保持断开控制电路716大体上以上面关于电路600的保持断开电路614和保持断开控制电路616所描述的相同的方式操作，但是电路700实施用于其ESD检测电路的替代配置。例如，电路700的有源钳位可以保护功能电路701免受发生在保护的焊盘702与GND 706之间的ESD事件的影响。保护的焊盘702表示到功能电路701的输入。ESD检测电路712、保持断开电路714和保持断开控制电路716大体上以与图5的ESD检测电路512、保持断开电路514和保持断开控制电路516相同的方式操作，但是图7示出更多细节并且将被更详细地描述。

输入Vdd 704表示用于保持断开电路714的供给线输入。因而，如果电路700没被安装或处在断电的状态下，则Vdd等于0 V，并且如将以后更详细地解释，断开电路714被禁用。当电路700是处在断电的状态下并且ESD检测电路712检测到跨过保护的焊盘702和GND 706的ESD事件时，则ESD检测电路712将Big LDMOS 708打开并且电流从保护的焊盘702经过Big LDMOS 708被引导到地，而不是经过可以潜在地被ESD事件所破坏的功能电路701。

ESD检测电路712包含二极管触发链722和电阻器726。当电路700没被安装或掉电（即Vdd＝0 V）时，ESD检测电路712当跨过保护的焊盘702和GND 706的电压超过二极管触发链722的击穿电压时可以检测保护的焊盘702处的ESD事件。当保护的焊盘702与GND 706之间的电压低于二极管触发链722的击穿电压时，则没有电流流经二极管触发链722。当保护的焊盘702与GND 706之间的电压超过二极管触发链722的击穿电压时，然后电压流经二极管触发链722并且在节点724处创建跨过电阻器（R）726的电压。节点724大体上对应于Big LDMOS 708的栅极，并且跨过电阻器726的电压（即Big LDMOS 708的栅极到源极的电压）引起Big LDMOS 708从保护的焊盘702将电流传导到GND 706。

作为一个示例，保护的焊盘702处的正常操作电压可以是30 V。因而，ESD检测电路712可以被配置成响应于过电压（例如，35 V或更大的电压）来将Big LDMOS打开，以便保护功能电路701免受过电压事件的影响。二极管触发链722的二极管可以被选择使得二极管触发链722的击穿电压对应于有源钳位在其处打开的过电压。

保持断开电路714包含下拉晶体管732、电容器744和电阻器748。当电路700处在正常操作中时，例如，Vdd可以是5 V。在正常操作期间，保持断开控制电路716可以打开保持断开电路714。当保持断开电路714是“开的”时，保持断开电路714使电路700的有源钳位“关断”。保持断开电路714通过将Big LDMOS 708的栅极电压下降到地来将电路700的有源钳位关断，使得Big LDMOS 708的栅极到源极的电压是近似0 V，并且Big LDMOS 708是“关的”，从而意味着不存在经过Big LDMOS 708的漏极到源极的电流。当保持断开电路714是“开的”并且Big LDMOS 708是“关的”时，则Big LDMOS 708可以不具有漏极到源极的电流，即使保护的焊盘702与GND 706之间的电压大于过电压。换言之，即使ESD检测电路712检测到过电压值，则Big LDMOS 708仍然可以不打开。当电路700没有通电并且Vdd是0 V时，则过电压（例如，35 V）可以引起Big LDMOS 708将电流从保护的焊盘702引导到地，但是当电路700是在正常操作中并且Vdd是5 V时，则35 V的过电压可以不引起Big LDMOS 708将电流从保护的焊盘702引导到地并且远离功能电路701。跨过保护的焊盘702和GND 706的35V可以不是ESD事件，并且因而打开的Big LDMOS 708可以导致引起功能电路701故障的电流消耗。

下拉晶体管732的漏极被连接到节点724处的Big LDMOS 708的栅极。当下拉晶体管732是开的时，则下拉晶体管732的漏极到源极的电流从节点724流经下拉晶体管732到GND 706。因而，当下拉晶体管732是开的时，引起节点724处的电压下降到地，从而意味着Big LDMOS 708的栅极到源极的电压是近似零。近似0 V的栅极到源极的电压禁用电路700的有源钳位，从而意味着Big LDMOS 708甚至当ESD检测电路712检测到ESD事件时不传导漏极到源极的电流。当下拉晶体管732是关的时，则Big LDMOS 708的栅极电压没有通过下拉晶体管732被下拉到地并且有源钳位被启用。在这个情况下，有源钳位被启用意味着Big LDMOS 708将响应于ESD检测电路712检测到ESD事件而打开。电路700的有源钳位能够通过将下拉晶体管732分别关断和打开来被启用和禁用。如下面将更详细地描述，下拉晶体管732能够基于从保持断开控制电路716接收的栅极控制信号被打开和关断。

在正常操作模式期间，Big LDMOS 708在一些实例中可以仍然基于由ESD检测电路712所检测的ESD事件打开。为了确定何时将Big LDMOS 708打开并且何时将Big LDMOS 708保持关，ESD检测电路712可以被配置成基于事件的频率和幅度的结合来区分ESD事件和其它开关事件。响应于具有ESD相似的频率和幅度的事件，保持断开控制电路716可以将保持断开电路714关断。当保持断开电路714是关的时，则Big LDMOS 708可以响应于ESD检测712检测到ESD事件而打开。

保持断开控制电路716包含下拉晶体管742。下拉晶体管742的漏极被连接到下拉晶体管732的栅极。当下拉晶体管742是开的时，则下拉晶体管742的漏极到源极的电流从节点754流经下拉晶体管742到GND 706。因而，当下拉晶体管742是开的时，引起节点754处的电压下降到地，从而意味着下拉晶体管732的栅极到源极的电压是近似零。近似0 V的栅极到源极的电压关断下拉晶体管732，从而意味着下拉晶体管732不传导漏极到源极的电流。当下拉晶体管742是关的时，则下拉晶体管732的栅极电压没有被下拉到地，并且下拉晶体管732如果通过节点704被打开（即，如果芯片是上电的）则将电流从漏极传导到源极。

在电路700中，将下拉晶体管742打开引起下拉晶体管732被关断，并且将下拉晶体管732关断引起有源钳位被启用。将下拉晶体管742关断引起下拉晶体管732被打开，并且将下拉晶体管732打开引起有源钳位被禁用。这个行为下面对于芯片是通电的情况被概述在表格1中，从而意味着节点704处的电压高于下拉晶体管732的阈值电平。在这个方式下，下拉晶体管742和下拉晶体管732的行为与上面在表格1中概述的下拉晶体管642和下拉晶体管632的行为相同。

ESD检测电路712大体上以与上面所描述的ESD检测电路612相同的方式操作，但是ESD检测电路712包含比ESD检测电路612更少的部件并且不包含与二极管触发链646、电阻器650或电容器652的部件类似的部件。在图7中所示出的ESD检测电路712的一些部件可以是实际的电气部件或在一些示例中可以是实际的电气部件的寄生特性。

图8示出根据该公开的技术的有源钳位电路的示例。电路800包含功能电路801、保护的焊盘802、VDD输入804和地（GND）806和Big LDMOS 808。电路800也包含ESD检测电路812、保持断开电路814和保持断开控制电路816。在电路800中，保持断开电路814和保持断开控制电路816大体上以上面关于电路600的保持断开电路614和保持断开控制电路616所描述的相同的方式操作，但是电路800实施用于其ESD检测电路的替代配置。例如，电路800的有源钳位可以保护功能电路801免受发生在保护的焊盘802与GND 806之间的ESD事件的影响。保护的焊盘802表示到功能电路801的输入。ESD检测电路812、保持断开电路814和保持断开控制电路816大体上以与图5的ESD检测电路512、保持断开电路514和保持断开控制电路516相同的方式操作，但是图8示出更多细节并且将被更详细地描述。

输入Vdd 804表示用于保持断开电路814的供给线输入。因而，如果电路800没被安装或处在断电的状态下，则Vdd等于0 V，并且如将以后更详细地解释，保持断开电路814没有起作用。当电路800是处在断电的状态下并且ESD检测电路812检测到跨过保护的焊盘802和GND 806的ESD事件时，则ESD检测电路812将Big LDMOS 808打开并且电流从保护的焊盘802经过Big LDMOS 808被引导到地，而不是经过可以潜在地被ESD事件所破坏的功能电路801。

ESD检测电路812包含二极管触发链822、电阻器826、电阻器850和电容器852。当电路800没被安装或掉电（即Vdd＝0 V）时，ESD检测电路812当跨过保护的焊盘802和GND 806的电压超过二极管触发链822的击穿电压时可以检测保护的焊盘802处的ESD事件。当保护的焊盘802与GND 806之间的电压低于二极管触发链822的击穿电压时，则没有电流流经二极管触发链822。当保护的焊盘802与GND 806之间的电压超过二极管触发链822的击穿电压时，则电压流经二极管触发链822并且在节点824处创建跨过电阻器（R）826的电压。节点824大体上对应于Big LDMOS 808的栅极，并且跨过电阻器826的电压（即Big LDMOS 808的栅极到源极的电压）引起Big LDMOS 808从保护的焊盘802将电流传导到GND 806。

作为一个示例，保护的焊盘802处的正常操作电压可以是30 V。因而，ESD检测电路812可以被配置成响应于过电压（例如，35 V或更大的电压）来将Big LDMOS打开，以便保护功能电路801免受过电压事件的影响。二极管触发链822的二极管可以被选择使得二极管触发链822的击穿电压对应于有源钳位在其处打开的过电压。

保持断开电路814包含下拉晶体管832、电容器844和电阻器848。当电路800处在正常操作中时，例如，Vdd可以是5 V。在正常操作期间，保持断开控制电路816可以打开保持断开电路814。当保持断开电路814是“开的”时，保持断开电路814使电路800的有源钳位“关断”。保持断开电路814通过将Big LDMOS 808的栅极电压下降到地来将电路800的有源钳位关断，使得Big LDMOS 808的栅极到源极的电压是近似0 V，并且Big LDMOS 808是“关的”，从而意味着不存在经过Big LDMOS 808的漏极到源极的电流。当保持断开电路814是“开的”并且Big LDMOS 808是“关的”时，则Big LDMOS 808可以不具有漏极到源极的电流，即使保护的焊盘802与GND 806之间的电压大于过电压。换言之，即使ESD检测电路812检测到过电压值，则Big LDMOS 808仍然可以不打开。当电路800没有通电并且Vdd是0 V时，则过电压（例如，35 V）可以引起Big LDMOS 808将电流从保护的焊盘802引导到地，但是当电路800是在正常操作中并且Vdd是5 V时，则35 V的过电压可以不引起Big LDMOS 808将电流从保护的焊盘802引导到地并且远离功能电路801。跨过保护的焊盘802和GND 806的35V可以不是ESD事件，并且因而Big LDMOS 808打开可以导致引起功能电路801故障的电流消耗。

下拉晶体管832的漏极被连接到节点824处的Big LDMOS 808的栅极。当下拉晶体管832是开的时，则下拉晶体管832的漏极到源极的电流从节点824流经下拉晶体管832到GND 806。因而，当下拉晶体管832是开的时，引起节点824处的电压下降到地，从而意味着Big LDMOS 808的栅极到源极的电压是近似零。近似0 V的栅极到源极的电压禁用电路800的有源钳位，从而意味着Big LDMOS 808甚至当ESD检测电路812检测到ESD事件时不传导漏极到源极的电流。当下拉晶体管832是关的时，则Big LDMOS 808的栅极电压没有通过下拉晶体管832被下拉到地并且有源钳位被启用。在这个情况下，有源钳位被启用意味着Big LDMOS 808将响应于ESD检测电路812检测到ESD事件而打开。电路800的有源钳位能够通过将下拉晶体管832分别关断和打开来被启用和禁用。如下面将更详细地描述，下拉晶体管832能够基于从保持断开控制电路816接收的栅极控制信号被打开和关断。

在正常操作模式期间，Big LDMOS 808在一些实例中可以仍然基于由ESD检测电路812所检测的ESD事件打开。为了确定何时将Big LDMOS 808打开并且何时将Big LDMOS 808保持关，ESD检测电路812可以被配置成基于事件的频率和幅度的结合来区分ESD事件和其它开关事件。响应于具有ESD相似的频率和幅度的事件，保持断开控制电路816可以将保持断开电路814关断。当保持断开电路814是关的时，则Big LDMOS 808可以响应于ESD检测812检测到ESD事件而打开。

保持断开控制电路816包含下拉晶体管842。下拉晶体管842的漏极被连接到下拉晶体管832的栅极。当下拉晶体管842是开的时，则下拉晶体管842的漏极到源极的电流从节点854流经下拉晶体管842到GND 806。因而，当下拉晶体管842是开的时，引起节点854处的电压下降到地，从而意味着下拉晶体管832的栅极到源极的电压是近似零。近似0 V的栅极到源极的电压关断下拉晶体管832，从而意味着下拉晶体管832不传导漏极到源极的电流。当下拉晶体管842是关的时，则下拉晶体管832的栅极电压没有被下拉到地，并且下拉晶体管832如果通过节点804被打开（即如果芯片是上电的）则将电流从漏极传导到源极。

在电路800中，将下拉晶体管842打开引起下拉晶体管832被关断，并且将下拉晶体管832关断引起有源钳位被启用。将下拉晶体管842关断引起下拉晶体管832被打开，并且将下拉晶体管832打开引起有源钳位被禁用。这个行为下面对于芯片是通电的情况被概述在表格1中，从而意味着节点804处的电压高于下拉晶体管832的阈值电平。在这个方式下，下拉晶体管842和下拉晶体管832的行为与上面在表格1中概述的下拉晶体管642和下拉晶体管632的行为相同。

ESD检测电路812大体上以与上面所描述的ESD检测电路612相同的方式操作，但是ESD检测电路812没有包含第二二极管触发链部件，诸如二极管触发链646。

图9示出根据该公开的技术的有源钳位电路的示例。电路900包含功能电路901、保护的焊盘902、VDD输入904和地（GND）906和Big LDMOS 908。电路900也包含ESD检测电路912、保持断开电路914和保持断开控制电路916。在电路900中，保持断开电路914和保持断开控制电路916大体上以上面关于电路600的保持断开电路614和保持断开控制电路616所描述的相同的方式操作，但是电路900实施用于其ESD检测电路的替代配置。例如，电路900的有源钳位可以保护功能电路901免受发生在保护的焊盘902与GND 906之间的ESD事件的影响。保护的焊盘902表示到功能电路901的输入。ESD检测电路912、保持断开电路914和保持断开控制电路916大体上以与图5的ESD检测电路512、保持断开电路514和保持断开控制电路516相同的方式操作，但是图9示出更多细节并且将被更详细地描述。

输入Vdd 904表示用于保持断开电路914的供给线输入。因而，如果电路900没被安装或处在断电的状态下，则Vdd等于0 V，并且如将以后更详细地解释，保持断开电路914是关的。当电路900是处在断电的状态下并且ESD检测电路912检测到跨过保护的焊盘902和GND 906的ESD事件时，则ESD检测电路912将Big LDMOS 908打开并且电流从保护的焊盘902经过Big LDMOS 908被引导到地，而不是经过可以潜在地被ESD事件所破坏的功能电路901。

ESD检测电路912包含二极管触发链922、电阻器926、电阻器950和电容器952。当电路900掉电（即Vdd＝0 V）时，ESD检测电路912当跨过保护的焊盘902和GND 906的电压超过二极管触发链922的击穿电压时可以检测保护的焊盘902处的ESD事件。当保护的焊盘902与GND 906之间的电压低于二极管触发链922的击穿电压时，则没有电流流经二极管触发链922。当保护的焊盘902与GND 906之间的电压超过二极管触发链922的击穿电压时，则电压流经二极管触发链922并且在节点924处创建跨过电阻器（R）926的电压。节点924大体上对应于Big LDMOS 908的栅极，并且跨过电阻器926的电压（即Big LDMOS 908的栅极到源极的电压）引起Big LDMOS 908从保护的焊盘902将电流传导到GND 906。

作为一个示例，保护的焊盘902处的正常操作电压可以是30 V。因而，ESD检测电路912可以被配置成响应于过电压（例如，35 V或更大的电压）来将Big LDMOS打开，以便保护功能电路901免受过电压事件的影响。二极管触发链922的二极管可以被选择使得二极管触发链922的击穿电压对应于有源钳位在其处打开的过电压。

保持断开电路914包含下拉晶体管932、电容器944和电阻器948。当电路900处在正常操作中时，例如，Vdd可以是5 V。在正常操作期间，保持断开控制电路916可以打开保持断开电路914。当保持断开电路914是“开的”时，保持断开电路914使电路900的有源钳位“关断”。保持断开电路914通过将Big LDMOS 908的栅极电压下降到地来将电路900的有源钳位关断，使得Big LDMOS 908的栅极到源极的电压是近似0 V，并且Big LDMOS 908是“关的”，从而意味着不存在经过Big LDMOS 908的漏极到源极的电流。当保持断开电路914是“开的”并且Big LDMOS 908是“关的”时，则Big LDMOS 908可以不具有漏极到源极的电流，即使保护的焊盘902与GND 906之间的电压大于过电压。换言之，即使ESD检测电路912检测到过电压值，则Big LDMOS 908仍然可以不打开。当电路900没有通电并且Vdd是0 V时，则过电压（例如，35 V）可以引起Big LDMOS 908将电流从保护的焊盘902引导到地，但是当电路900是在正常操作中并且Vdd是5 V时，则35 V的过电压可以不引起Big LDMOS 908将电流从保护的焊盘902引导到地并且远离功能电路901。跨过保护的焊盘902和GND 906的35V可以不是ESD事件，并且因而Big LDMOS 908打开可以导致引起功能电路901故障的电流消耗。

下拉晶体管932的漏极被连接到节点924处的Big LDMOS 908的栅极。当下拉晶体管932是开的时，则下拉晶体管932的漏极到源极的电流从节点924流经下拉晶体管932到GND 906。因而，当下拉晶体管932是开的时，引起节点924处的电压下降到地，从而意味着Big LDMOS 908的栅极到源极的电压是近似零。近似0 V的栅极到源极的电压禁用电路900的有源钳位，从而意味着Big LDMOS 908甚至当ESD检测电路912检测到ESD事件时不传导漏极到源极的电流。当下拉晶体管932是关的时，则Big LDMOS 908的栅极电压没有通过下拉晶体管932被下拉到地并且有源钳位被启用。在这个情况下，有源钳位被启用意味着Big LDMOS 908将响应于ESD检测电路912检测到ESD事件而打开。电路900的有源钳位能够通过将下拉晶体管932分别关断和打开来被启用和禁用。如下面将更详细地描述，下拉晶体管932能够基于从保持断开控制电路916接收的栅极控制信号被打开和关断。

在正常操作模式期间，Big LDMOS 908在一些实例中可以仍然基于由ESD检测电路912所检测的ESD事件打开。为了确定何时将Big LDMOS 908打开并且何时将Big LDMOS 908保持关，ESD检测电路912可以被配置成基于事件的频率和幅度的结合来区分ESD事件和其它开关事件。响应于具有ESD相似的频率和幅度的事件，保持断开控制电路916可以将保持断开电路914关断。当保持断开电路914是关的时，则Big LDMOS 908可以响应于ESD检测912检测到ESD事件而打开。

保持断开控制电路916包含下拉晶体管942。下拉晶体管942的漏极被连接到下拉晶体管932的栅极。当下拉晶体管942是开的时，则下拉晶体管942的漏极到源极的电流从节点954流经下拉晶体管942到GND 906。因而，当下拉晶体管942是开的时，引起节点954处的电压下降到地，从而意味着下拉晶体管932的栅极到源极的电压是近似零。近似0 V的栅极到源极的电压关断下拉晶体管932，从而意味着下拉晶体管932不传导漏极到源极的电流。当下拉晶体管942是关的时，则下拉晶体管932的栅极电压没有被下拉到地，并且下拉晶体管932如果通过节点904被打开（即如果芯片是上电的）则将电流从漏极传导到源极。

在电路900中，将下拉晶体管942打开引起下拉晶体管932被关断，并且将下拉晶体管932关断引起有源钳位被启用。将下拉晶体管942关断引起下拉晶体管932被打开，并且将下拉晶体管932打开引起有源钳位被禁用。这个行为下面对于芯片是通电的情况被概述在表格1中，从而意味着节点904处的电压高于下拉晶体管932的阈值电平。在这个方式下，下拉晶体管942和下拉晶体管932的行为与上面在表格1中概述的下拉晶体管642和下拉晶体管632的行为相同。

ESD检测电路912大体上以与上面所描述的ESD检测电路612相同的方式操作，但是ESD检测电路912没有包含第二二极管触发链部件，诸如二极管触发链646。

图10是图示在图6中所示出的示例有源钳位电路的瞬态响应特性的电压－时间图。图10示出表示在节点624（例如，Big LDMOS 608的栅极）处在时间t0与t3之间得到的电压测量的绘图1010－1040。下面在图6的电路600的部件的上下文内描述图10。电压V0近似地对应于零伏特。V1（典型地等于Big LDMOS 608的阈值电压（Vth））以上的电压将打开Big LDMOS 608，因而使电流能够流经Big LDMOS 608。

图10的绘图1010和1020示出在时间t1与t2之间在EMC事件（例如，在1 ns内从24 V到30 V）期间节点624处的电压。绘图1010示出了当电路600加电（例如，VDD是5 V，之后称为“开的模式”）时在切换事件期间的节点624处的电压低于当电路600断电（例如，VDD是0 V，之后称为“关的模式”）时在绘图1020中的节点624处的电压。另外，绘图1010也示出了当电路600是在“开的模式”下时节点624处的电压大于零长达比当电路600是在“关的模式”下时在绘图1020中节点624处的电压更短得多的时间量。

图10的绘图1030和1040示出在ESD事件（例如，在100 ps内从24 V到80 V）期间节点624处的电压。绘图1030示出当电路600没有包含保持断开控制电路616并且电路600操作在“开的模式”下时，节点624处的电压快速衰减到几乎0 V并且与ESD事件相关联的电流将不传导经过Big LDMOS 608。绘图1040示出了当电路600没有包含保持断开控制电路616并且电路600可以操作在“开的模式”下时，甚至在ESD事件期间节点624处的电压确实停留在V1以上并且与ESD事件相关联的电流将传导经过Big LDMOS 608。

图11是图示在图7中所示出的示例有源钳位电路的瞬态响应特性的电压－时间图。图11示出表示在节点724（例如，Big LDMOS 708的栅极）处在时间t0与t3之间得到的电压测量的绘图1110和1120。下面在图7的电路700的部件的内容内描述图11。

图11的绘图1110和1120分别示出在（例如，分别具有1 ns和100 ps的上升时间的）EMC事件（例如，从24 V到30 V）和ESD事件（例如，从24 V到80 V）期间节点724处的电压。类似于图10的绘图1010和1030，节点724处快的上升和高的幅度的EMC或ESD事件将归咎（charge up）于Big LDMOS 708的寄生漏极－栅极电容以及二极管触发链722的击穿。第一个效应取决于上升时间，第二个取决于事件的幅度。节点724的这个充电可以激活下拉晶体管742并且从而切断下拉晶体管732。

图12是图示根据该公开的技术的ESD保护电路的示例的示例操作的流程图。下面在图5的电路500的上下文内描述图12。

图12示出ESD检测电路（例如，电路500的ESD检测电路512）可以检测电路的输入（例如保护焊盘502）处的电压事件（1200）。例如，在正常操作期间（例如，当功率被施加到Vdd 504时），可以通过ESD检测电路512来感测ESD事件（例如，过电压或电压尖峰）。

图12图示电路500的ESD检测电路可以确定输入处的电压事件是否指示ESD事件。例如，ESD检测电路512可以将与输入处的电压事件相关联的电压（例如，过电压或电压尖峰）与电压阈值和频率阈值比较来确定与电压事件相关联的幅度和频率是否指示可以破坏电路500的实际的ESD事件并且不指示电路500被安装的总体系统中可能是固有的非ESD事件（例如，噪声）。

图12示出响应于确定电压事件指示ESD事件（1220），电路500的该ESD检测电路可以禁用电路500的保持断开电路（1230）并且可以启用电路500的ESD保护电路（1240）。例如，在确定保护焊盘502处的电压事件（例如，过电压或电压尖峰）可以是ESD事件之后，ESD检测电路512可以传达信息到保持断开控制电路516，其引起保持断开控制电路516通过关断与保持断开电路514相关联的下拉晶体管或开关或禁用与保持断开电路514相关联的下拉晶体管或开关而禁用保持断开电路514。ESD检测电路512可以进一步打开bid LDMOS 508或启用bid LDMOS 508，因而启用电路500的ESD保护电路。

在一些示例中，电路500的ESD检测电路可以通过当电路在通电的状态下正在操作的时候至少确定电压事件是否指示ESD事件来确定电压事件是否指示ESD事件。换言之，甚至当功率被施加到功能电路501并且电路500在通电的状态下正在操作时，ESD检测电路512、保持断开控制电路516、保持断开电路514和big LDMOS 508可以执行ESD保护技术用于保护电路500免受ESD事件的影响。

在一些示例中，当电路500在断电的状态下正在操作时，电路500的ESD保护电路被启用。换言之，当没有功率被施加到Vdd 504并且功能电路501处在未上电或不上电的状态下时，big LDMOS 508可以继续提供ESD保护能力。

在一些示例中，响应于确定电压事件不指示ESD事件，电路的ESD检测电路可以借助于保持断开控制电路启用保持断开电路并且禁用ESD保护电路。换言之，在ESD检测电路512确定电压事件（例如，过电压或电压尖峰）表示非ESD事件之后，ESD检测电路512可以传达信息到保持断开控制电路516，其引起保持断开控制电路516启用保持断开电路514并且防止电路500免受具有噪声或其它非ESD类型事件的干扰的影响。

在一些示例中，ESD检测电路512和保持断开控制电路516（例如，电路500的ESD检测电路）可以通过确定电压是否超过与ESD检测电路的二极管触发链相关联的击穿电压或确定电压是否满足频率阈值中的至少一个来确定电压事件是否指示ESD事件。换言之，ESD检测电路512可以包含具有与ESD事件相关联的击穿电压的二极管触发链。ESD检测电路512可以进一步包含实际的电容器和/或电阻器元件，和/或具有固有的寄生电容和电阻，使得ESD检测电路512可以具有与ESD检测电路512相关联的时间常数（例如，R×C）。如果潜在的ESD事件具有与ESD检测电路512的时间常数对应的频率，除了具有超过二极管触发链的击穿电压的幅度之外，则ESD检测电路512可以确定检测的电压事件（例如，过电压或电压尖峰）表示ESD事件并且不是非ESD事件。

条款1。一种电路包括：静电放电（ESD）保护电路；保持断开电路；和ESD检测电路，该ESD检测电路被配置为当ESD检测电路检测到ESD事件时启用ESD保护电路并且禁用保持断开电路。

条款2。条款1的电路，进一步包括保持断开控制电路，其中ESD检测电路被配置为当ESD检测电路检测到ESD事件时借助于保持断开控制电路禁用保持断开电路。

条款3。条款2的电路，其中ESD检测电路被进一步配置为当ESD检测电路检测到ESD事件时并且当电路在通电的状态下正在操作时，借助于保持断开控制电路启用ESD保护电路并且禁用保持断开电路。

条款4。条款2－3中的任何一个的电路，其中ESD检测电路被进一步配置为当ESD检测电路没有检测到ESD事件时，借助于保持断开控制电路禁用ESD保护电路并且启用保持断开电路。

条款5。条款4的电路，其中ESD检测电路被进一步配置为当ESD检测电路没有检测到ESD事件并且电路在通电的状态下正在操作时，借助于保持断开控制电路禁用ESD保护电路并且启用保持断开电路。

条款6。条款2－5中的任何一个的电路，其中保持断开控制电路包括开关，并且其中ESD检测电路被配置为通过当启用断开电路时控制开关借助于保持断开控制电路不启用ESD保护电路。

条款7。条款2－6中的任何一个的电路，其中保持断开控制电路包括开关，并且其中ESD检测电路被配置为通过控制开关禁用保持断开电路借助于保持断开控制电路来启用ESD保护电路。

条款8。条款1－7中的任何一个的电路，其中ESD检测电路被配置为当ESD检测电路确定电路的输入处的电压满足至少一个电压电平阈值判据或至少一个频率阈值判据时检测ESD事件。

条款9。条款1－8中的任何一个的电路，其中ESD检测电路被配置为当ESD检测电路检测到电路的输入处的电压不满足至少一个电压电平阈值判据或至少一个频率阈值判据时检测非ESD事件并且不检测ESD事件。

条款10。条款1－9中的任何一个的电路，其中ESD检测电路包括用于启用ESD保护电路的二极管触发链。

条款11。条款10的电路，其中ESD检测电路被配置为当跨过二极管触发链的电压超过与二极管触发链相关联的击穿电压并且满足基于与ESD检测电路相关联的时间常数的频率阈值时来检测ESD事件并且启用ESD保护电路。

条款12。条款11的电路，其中ESD检测电路包括至少一个电容器和至少一个电阻器并且与ESD检测电路相关联的时间常数基于该至少一个电容器和该至少一个电阻器。

条款13。条款11－12中的任何一个的电路，其中与ESD检测电路相关联的时间常数基于与ESD检测电路中的一个或多个元件相关联的寄生电容。

条款14。一种方法包括：通过电路的静电放电（ESD）检测电路来检测电路的输入处的电压事件；通过ESD检测电路确定输入处的电压事件是否指示ESD事件；以及响应于确定电压事件指示ESD事件：通过电路的ESD检测电路禁用电路的保持断开电路；以及通过电路的ESD检测电路并且借助于电路的保持断开控制电路启用电路的ESD保护电路。

条款15。条款14的方法，其中确定电压事件是否指示ESD事件包括当电路在通电的状态下正在操作的时候通过电路的ESD检测电路确定电压事件是否指示ESD事件。

条款16。条款14－15中的任何一个的方法，其中电路的ESD保护电路当电路在断电的状态下正在操作时被启用。

条款17。条款14－16中的任何一个的方法，进一步包括：响应于确定电压事件不指示ESD事件：通过电路的ESD检测电路并且借助于保持断开控制电路启用保持断开电路；以及通过电路的ESD检测电路禁用ESD保护电路。

条款18。条款14－17中的任何一个的方法，其中确定电压事件是否指示ESD事件包括确定以下中的至少一个：通过电路的ESD检测电路确定与电压事件相关联的电压电平是否超过与ESD检测电路的二极管触发链相关联的击穿电压，或通过电路的ESD检测电路确定与电压事件相关联的频率电平是否满足频率阈值。

条款19。条款18的方法，其中频率阈值是基于与ESD检测电路相关联的时间常数。

条款20。一种系统包括：用于检测电路的输入处的电压事件的装置；用于确定输入处的电压事件是否指示ESD事件的装置；以及用于响应于确定电压事件指示ESD事件禁用电路的保持断开电路的装置；以及用于响应于确定电压事件指示ESD事件启用电路的ESD保护电路的装置。

已描述技术和电路的各种示例。这些示例和其它示例在所附权利要求书的范围内。