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ESD结构

阅读：940发布：2020-05-08

专利汇可以提供ESD结构专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型公开了一种用于射频放大器的ESD结构，包括：第一ESD 电路，其一端连接在射频放大器输入端、电源端、或者芯片的其他任意逻辑控制端，其另一端接地；第二ESD电路，其一端连接在射频放大器输出端、电源端、或者芯片的其他任意逻辑控制端，其另一端接地；第三ESD电路，其连接在射频放大器输入端和输出端之间。本实用新型能实现多端口的ESD保护，又同时能保证射频信号正常工作，能减小对射频放大器线性度产生的影响。，下面是ESD结构专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种ESD结构，其用于射频放大器，其特征在于，包括：
第一ESD电路，其一端连接在射频放大器输入端、电源端、或者芯片的其他任意逻辑控制端，其另一端接地；
第二ESD电路，其一端连接在射频放大器输出端、电源端、或者芯片的其他任意逻辑控制端，其另一端接地；
第三ESD电路，其连接在射频放大器输入端和输出端之间。
2.如权利要求1所述的ESD结构，其特征在于：第一ESD电路和第二ESD电路是电感、二极管串或电感电容并联网络。
3.如权利要求1所述的ESD结构，其特征在于：第三ESD电路是电感或电感电容并联网络。
4.如权利要求3所述的ESD结构，其特征在于：第三ESD电路的电感是射频放大器集成的电感或键合线构成的电感。
5.如权利要求1所述的ESD结构，其特征在于：射频放大器是差分驱动射频放大器，包括并联连接的作为差分输入的第一放大器和第二放大器，串联在第一放大器和第二放大器输出端的第三放大器；
第一变压器，其连接在差分驱动射频放大器输入端和第一放大器输入端之间；
第二变压器，其连接在差分驱动射频放大器输入端和第二放大器输入端之间；
其中，第一变压器和第二变压器主线圈串联形成主线圈串，主线圈串一端连接差分驱动射频放大器输入端另一端接地，第一变压器和第二变压器次线圈串联在第一放大器输入端和第二放大器输入端之间；
第四ESD电路，其一端连接在第一变压器和第二变压器次线圈之间，其另一端接虚地点；
第三变压器，其连接在第一放大器输出端和第三放大器输入端之间；
第四变压器，其连接在第二放大器输出端和第三放大器输入端之间；
其中，第三变压器和第四变压器主线圈串联在第一放大器输出端和第二放大器输出端之间，第三变压器和第四变压器次线圈串联形成次线圈串，次线圈串一端连接第三放大器输入端另一端接地；
第五ESD电路，其一端连接在第一变压器和第二变压器次线圈之间，其另一端连接差分驱动射频放大器输出端。
6.如权利要求5所述的ESD结构，其特征在于：第四ESD电路是电感、二极管串或电感电容并联网络。
7.如权利要求5所述的ESD结构，其特征在于：第一变压器第四变压器是带阻抗变换变~
压器。
8.如权利要求5所述的ESD结构，其特征在于：第五ESD电路是电感或电感电容并联网络。
9.如权利要求8所述的ESD结构，其特征在于：第五ESD电路的电感是射频放大器集成的电感或键合线构成的电感。

说明书全文

ESD结构

技术领域

[0001] 本实用新型涉及一种用于射频放大器的ESD结构。

背景技术

[0002] 射频(RF)是Radio Frequency的缩写，表示可以辐射到空间的电磁频率，频率范围从300kHz～300GHz之间。每秒变化小于1000次的交流电称为低频电流，大于10000次的称为高频电流，而射频就是这样一种高频电流。射频(300K-300G)是高频(大于10K)的较高频段，微波频段(300M-300G)又是射频的较高频段。

[0003] 在电子学理论中，电流流过导体，导体周围会形成磁场；交变电流通过导体，导体周围会形成交变的电磁场，称为电磁波。在电磁波频率低于100kHz时，电磁波会被地表吸收，不能形成有效的传输，但电磁波频率高于100kHz时，电磁波可以在空气中传播，并经大气层外缘的电离层反射，形成远距离传输能力。我们把具有远距离传输能力的高频电磁波称为射频，射频技术在无线通信领域中被广泛使用。

[0004] 射频系统必须对ESD(静电)做保护，而一般放大器的输出端功率较高，电压摆幅很大，因此用一般的二极管级联(正向反向二极管串联)的方法，占用面积很大，而且对线性度有影响。而放大器的输出端，一般接天线端，很容易受到ESD的损伤，尤其需要保护。实用新型内容

[0005] 本实用新型要解决的技术问题是提供一种能实现多端口的ESD保护，又同时能保证射频信号正常工作，能减小对射频放大器线性度产生影响用于射频放大器的ESD结构。

[0006] 为解决上述技术问题，本实用新型提供用于射频放大器的ESD结构，包括：

[0007] 第一ESD电路，其一端连接在射频放大器输入端、电源端、或者芯片的其他任意逻辑控制端，其另一端接地；

[0008] 第二ESD电路，其一端连接在射频放大器输出端、电源端、或者芯片的其他任意逻辑控制端，其另一端接地；

[0009] 第三ESD电路，其连接在射频放大器输入端和输出端之间。

[0010] 进一步改进所述的ESD结构，第一ESD电路和第二ESD电路是电感、二极管串或电感电容并联网络。

[0011] 进一步改进所述的ESD结构，第三ESD电路是电感或电感电容并联网络。

[0012] 进一步改进所述的ESD结构，第三ESD电路的电感是射频放大器集成的电感或键合线构成的电感。

[0013] 进一步改进所述的ESD结构，射频放大器是差分驱动射频放大器，包括并联连接的作为差分输入的第一放大器和第二放大器，串联在第一放大器和第二放大器输出端的第三放大器；

[0014] 第一变压器，其连接在差分驱动射频放大器输入端和第一放大器输入端之间；

[0015] 第二变压器，其连接在差分驱动射频放大器输入端和第二放大器输入端之间；

[0016] 其中，第一变压器和第二变压器主线圈串联形成主线圈串，主线圈串一端连接差分驱动射频放大器输入端另一端接地，第一变压器和第二变压器次线圈串联在第一放大器输入端和第二放大器输入端之间；

[0017] 第四ESD电路，其一端连接在第一变压器和第二变压器次线圈之间，其另一端接虚地点；

[0018] 第三变压器，其连接在第一放大器输出端和第三放大器输入端之间；

[0019] 第四变压器，其连接在第二放大器输出端和第三放大器输入端之间；

[0020] 其中，第三变压器和第四变压器主线圈串联在第一放大器输出端和第二放大器输出端之间，第三变压器和第四变压器次线圈串联形成次线圈串，次线圈串一端连接第三放大器输入端另一端接地；

[0021] 第五ESD电路，其一端连接在第一变压器和第二变压器次线圈之间，其另一端连接差分驱动射频放大器输出端。

[0022] 进一步改进所述的ESD结构，第四ESD电路是电感、二极管串或电感电容并联网络。

[0023] 进一步改进所述的ESD结构，第一变压器～第四变压器是带阻抗变换变压器。

[0024] 进一步改进所述的ESD结构，第五ESD电路是电感或电感电容并联网络。

[0025] 进一步改进所述的ESD结构，第五ESD电路的电感是射频放大器集成的电感或键合线构成的电感。

[0026] 本实用新型在射频信号摆幅相对较小的点插入第一ESD电路(到地)，第一ESD电路(到地)可以设置在射频放大器输入端、电源端或者芯片的其他任意逻辑控制端，这样输入端在ESD上被保护起来；第三ESD电路可以设置在射频放大器输入端和输出端之间，这样输出端也在ESD上被保护起来。由于第三ESD结构在射频工作频率上进行了信号隔离(电容电感并联可以构成并联谐振网络)，因此对射频放大器输出端的影响很小。第二ESD电路，可以设置在射频放大器输出端、电源端或者芯片的其他任意逻辑控制端，这样输出端在ESD上也被保护起来。同时，由于第二ESD结构在射频工作频率上进行了信号隔离，对芯片本身的射频信号的放大影响很小，因此既做到了多端口的ESD保护，又同时保证了射频信号的正常工作。

[0027] 差分驱动结构的射频放大器，虚地点(virtual ground)上的摆幅很小，就算不是真的强接地，也能被认为是一个不错的低电平参考点，因为这个位置上面的信号摆幅非常小。当驱动级是差分的，而输出级是单端的(single ended)的情况，可以用第五ESD电路，连接输出端到驱动级的输入virtual ground点。这样输出端在ESD上也被保护起来。同时，由于第五ESD电路在射频工作频率上进行了信号隔离，而输入端virtual ground点本身对射频信号的影响很小，因此既做到了多端口的ESD保护，又同时保证了射频信号的正常工作。附图说明

[0028] 下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

[0029] 图1是本实用新型第一实施例结构示意图。

[0030] 图2是本实用新型第二实施例结构示意图。

[0031] 附图标记说明

[0032] 射频放大器 1

[0033] 第一ESD电路 2

[0034] 第二ESD电路 3

[0035] 第三ESD电路 4

[0036] 第一放大器 5

[0037] 第二放大器 6

[0038] 第三放大器 7

[0039] 第一变压器8和第二变压器9

[0040] 第四ESD电路 10

[0041] 第三变压器 11

[0042] 第四变压器 12

[0043] 第五ESD电路 13

[0044] 射频放大器输入端 A

[0045] 射频放大器输出端 B。

具体实施方式

[0046] 以下通过特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容充分地了解本发明的其他优点与技术效果。本发明还可以通过不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点加以应用，在没有背离发明总的设计思路下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

[0047] 如图1所示，本实用新型提供用于射频放大器的ESD结构第一实施例，包括：

[0048] 第一ESD电路2，其一端连接在射频放大器1输入端A，其另一端接地；

[0049] 第二ESD电路3，其一端连接在射频放大器1输出端B，其另一端接地；

[0050] 第三ESD电路4，其连接在射频放大器1输入端A和输出端B之间。

[0051] 其中，第一ESD电路2和第二ESD电路3结构相同，第一ESD电路2和第二ESD电路3是电感，第三ESD电路4是电感电容并联网络(一电感和一电容并联)。第三ESD电路4的电感是射频放大器1集成的电感或键合线构成的电感。

[0052] 如图2所示，本实用新型提供用于射频放大器的ESD结构第二实施例，射频放大器是差分驱动射频放大器1包括并联连接的作为差分输入的第一放大器5和第二放大器6，串联在第一放大器5和第二放大器6输出端的第三放大器7；

[0053] 第一变压器8，其连接在差分驱动射频放大器输入端A和第一放大器5输入端之间；

[0054] 第二变压器9，其连接在差分驱动射频放大器输入端A和第二放大器6输入端之间；

[0055] 其中，第一变压器8和第二变压器9主线圈串联形成主线圈串，主线圈串一端连接差分驱动射频放大器输入端另一端接地，第一变压器8和第二变压器9次线圈串联在第一放大器5输入端和第二放大器6输入端之间；

[0056] 第四ESD电路10，其一端连接在第一变压器8和第二变压器9次线圈之间，其另一端接虚地点；

[0057] 第三变压器11，其连接在第一放大器5输出端和第三放大器7输入端之间；

[0058] 第四变压器12，其连接在第二放大器6输出端和第三放大器7输入端之间；

[0059] 其中，第三变压器11和第四变压器12主线圈串联在第一放大器5输出端和第二放大器6输出端之间，第三变压器11和第四变压器12次线圈串联形成次线圈串，次线圈串一端连接第三放大器7输入端另一端接地；

[0060] 第五ESD电路13，其一端连接在第一变压器8和第二变压器9次线圈之间，其另一端连接差分驱动射频放大器输出端B。

[0061] 其中，第四ESD电路10是电感,第一变压器8～第四变压器12是带阻抗变换变压器,第五ESD电路13是电感电容并联网络。第五ESD电路13的电感是射频放大器集成的电感或键合线构成的电感。

[0062] 以上通过具体实施方式和实施例对本实用新型进行了详细的说明，但这些并非构成对本实用新型的限制。在不脱离本实用新型原理的情况下，本领域的技术人员还可做出许多变形和改进，这些也应视为本实用新型的保护范围。

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