(57)【要約】      （修正有）【課題】高電流事象の被保護回路上への影響を緩和するように構成した保護回路を含む高電流事象緩和回路を提供する。【解決手段】保護回路１０２は、被保護回路１０４に結合するように構成した第一抵抗素子１１０を含んでいる。第一抵抗素子は、特定の抵抗値を備えている。保護回路は更に、第一抵抗素子に結合した電圧調整器１１２を含んでいる。特定の抵抗値は、被保護回路に提供されるバイアス電流１３６の大きさが、被保護回路に関連した第一動作電流範囲内に留まり、被保護回路に関連したラッチアップ保持電流値より低く留まることを可能にするように選択する。【選択図】図１
2015061508.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被保護回路に結合するように構成され、特定の抵抗値を備えている第一抵抗素子と、
前記第一抵抗素子に結合した電圧調整器と、を含む保護回路であって、
前記被保護回路に提供されるバイアス電流の大きさが、前記被保護回路に関連した第一動作電流範囲内に留まり、前記被保護回路に関連したラッチアップ保持電流値より低く留まることを可能にするように、前記特定の抵抗値が選択される保護回路。
【請求項２】
更に、第一抵抗素子と電圧調整器に結合した被保護回路を含み、前記第一抵抗素子と電圧調整器を介して、バイアス電流を生成する、請求項１に記載の保護回路。
【請求項３】
電圧調整器と第一抵抗素子が、被保護回路と荷電粒子との衝突によって生じる高電流事象の影響を緩和するように構成されている、請求項１に記載の保護回路。
【請求項４】
バイアス電流の大きさが、ラッチアップ保持電流値より低いことで、被保護回路が、高電流事象後、ラッチアップ状態から通常動作状態に自動的に遷移可能である、請求項１に記載の保護回路。
【請求項５】
ラッチアップ状態から通常動作状態への被保護回路の遷移中、前記被保護回路が、一つ以上の電源に結合されたままである、請求項４に記載の保護回路。
【請求項６】
第一抵抗素子が、抵抗器を含んでいる、請求項１に記載の保護回路。
【請求項７】
第一抵抗素子が、電流源を含んでいる、請求項１に記載の保護回路。
【請求項８】
第一抵抗素子、電圧調整器、及び被保護回路に結合したバイパスコンデンサと、
前記バイパスコンデンサと被保護回路の間に結合した第二抵抗素子と、
を更に含んでいる、請求項１に記載の保護回路。
【請求項９】
第一抵抗素子が、電源と特定のノードの間に結合され、電圧調整器とバイパスコンデンサが、前記特定のノードと接地部の間に結合され、第二抵抗素子が、前記特定のノードと被保護回路の間に結合されている、請求項８に記載の保護回路。
【請求項１０】
被保護回路にバイアス電流を提供し、前記バイアス電流が、被保護回路に結合した保護回路によって提供されることと、
前記被保護回路をラッチアップ状態に入らせる高電流事象中、前記保護回路のエネルギを散逸させ、前記保護回路が、十分なエネルギを散逸させ、前記被保護回路が、ラッチアップ状態から自動的に抜け出ることを可能にすることと、
を含む方法。
【請求項１１】
保護回路のエネルギを散逸させることで、高電流事象中、被保護回路の温度を閾値温度より低く維持する、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
保護回路のエネルギを散逸させることで、被保護回路がラッチアップ状態である時間を、潜在的損傷閾値ラッチアップ時間より短く維持する、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
保護回路が、バイパスコンデンサと、前記バイパスコンデンサと被保護回路の間に結合した抵抗素子と、を含み、時間が、前記抵抗素子の抵抗と、バイパスコンデンサの容量に基づいている、請求項１２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示内容は、高電流事象(high current events)を緩和する回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
放射線が高電流事象を誘導する環境では、集積回路及び他の半導体装置が用いられる。例えば、宇宙空間、又は原子核放射線に曝される環境の集積回路は、前記集積回路と、宇宙放射線又は原子核放射線に関連した高エネルギ陽子またはイオン等の、高エネルギ粒子の衝突によって生じる過渡的電圧スパイク又は過渡的電流スパイク（例えば、高電流事象）に曝される可能性がある。集積回路が、金属酸化物半導体電界効果型トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）回路を含む場合、このような衝突は、前記集積回路を「ラッチアップ(latchup)」させ、つまり、ラッチアップ状態に入らせる。
【０００３】
集積回路が、ラッチアップ状態に入ると、前記集積回路の電源経路の間に、低インピーダンス路（例えば、短絡）が形成される可能性がある。集積回路を流れる電流の大きさが、もはやラッチアップ保持電流値を超えなくなると、前記集積回路は、ラッチアップ状態から通常動作状態に遷移できる（例えば、ラッチアップ状態から抜け出ることができる）。集積回路が、長時間ラッチアップ状態に留まっていると、前記集積回路内で潜在的故障が発生する可能性がある。潜在的故障は、すぐに誤りを発生させない集積回路への損傷を示し、従って、このような損傷は、検出が難しい。例えば、集積回路の領域は、前記集積回路を流れる電流によって溶融する可能性があるが、前記集積回路は、しばらくするまで検出可能な誤りを発生させない可能性がある。
【０００４】
いくつかの集積回路は、ラッチアップ復元回路を用いて、ラッチアップ状態を検出し、一つ以上の電源から前記集積回路を分離できる。一つ上の電源を分離した後、一つ以上の電源上でオンオフを行い、電圧レベルをリセットし、集積回路をラッチアップ状態から復元できる。ラッチアップ状態の検出と、一つ以上の電源からの集積回路の分離は、数百ナノ秒程度の時間がかかる可能性がある。集積回路を流れる電流量、及び／又は前記集積回路の温度に依存して、前記集積回路が、一つ以上の電源から分離される前に、潜在的故障が発生する可能性がある。従って、ラッチアップ復元回路は、潜在的故障が集積回路内で発生しないほど、十分に高速では動作しない可能性がある。追加的に、ラッチアップ状態の検出、及び一つ以上の電源からの集積回路の分離に用いられる回路素子は、ラッチアップ復元回路にコストと複雑さを加える。
【発明の概要】
【０００５】
本明細書で開示される特定の実施形態は、高電流事象の被保護回路上への影響を緩和するように構成した保護回路を含む高電流事象緩和回路を提供する。保護回路は、被保護回路に結合でき、前記被保護回路にバイアス電流を提供するように構成できる。保護回路は、電圧調整器に結合した第一抵抗素子を含んでいてもよい。被保護回路に提供されるバイアス電流の大きさは、第一抵抗素子の第一抵抗値に関連していてもよい。第一抵抗素子の第一抵抗値は、バイアス電流の大きさが、通常動作中の被保護回路の動作電流範囲内であり、前記大きさが、ラッチアップ保持電流値より低くなるように選択できる。第一抵抗値のこのような選択によって、保護回路は、被保護回路が、高電流事象後に、ラッチアップ状態から通常動作状態に自動的に遷移可能なように構成できる。
【０００６】
更に、保護回路は、第一抵抗素子と電圧調整器に結合したバイパスコンデンサと、前記バイパスコンデンサと被保護回路の間に結合した第二抵抗素子と、を含んでいてもよい。第二抵抗素子は、保護回路のエネルギの一部を散逸させ、前記エネルギの一部を被保護回路に提供しないことによって、前記被保護回路に提供されるエネルギを低減するように構成できる。例えば、第二抵抗素子は、エネルギの一部を熱に変換することによって、前記エネルギの一部を散逸できる。第二抵抗素子の第二抵抗値は、被保護回路内の潜在的故障の発生に関連した、閾値エネルギレベル、閾値温度、潜在的損傷閾値ラッチアップ時間、又はそれらの組合せに基づいて選択できる。第二抵抗値のこのような選択によって、第二抵抗素子は、十分なエネルギを散逸させ、被保護回路が、潜在的故障に曝される前に、ラッチアップ状態から抜け出るように構成できる。例えば、被保護回路が、ラッチアップ事象に曝されると、第二抵抗素子は、前記被保護回路に提供されるエネルギの一部を十分に散逸させ、前記被保護回路が、潜在的故障に曝される前に、前記被保護回路が、ラッチアップ状態から抜け出ることを可能にする。
【０００７】
ラッチアップ保持電流値より低い大きさのバイアス電流を、被保護回路に提供することによって、保護回路は、前記被保護回路が高電流事象後にラッチアップ状態から自動的に抜け出ることを可能にする。従って、高電流レベルを検出し、一つ以上の電源から集積回路を分離し、ラッチアップ状態から復元するラッチアップ復元回路に比べて、保護回路のコスト及び複雑さを低減できる。更に、保護回路の十分なエネルギを散逸させることによって、前記保護回路は、被保護回路が、潜在的故障に曝される前に、前記被保護回路が、ラッチアップ状態から抜け出ることを可能にする。従って、高電流事象が発生する可能性がある環境で、ラッチアップに曝される集積回路又は他の半導体装置を使用できる。
【０００８】
特定の実施形態では、保護回路は、被保護回路に結合するように構成した第一抵抗素子を含んでいる。第一抵抗素子は、特定の抵抗値を備えている。更に、保護回路は、第一抵抗素子に結合した電圧調整器を含んでいる。特定の抵抗値は、被保護回路に提供されるバイアス電流の大きさが、前記被保護回路に関連した第一動作電流範囲内に留まり、前記被保護回路に関連したラッチアップ保持電流値より低く留まることを可能にするように選択する。
【０００９】
別の特定の実施形態では、回路は、被保護回路を含んでいる。更に、回路は、被保護回路に結合した保護回路を含んでいる。保護回路は、第一抵抗素子を含んでいる。更に、保護回路は、第一抵抗素子に結合した電圧調整器を含んでいる。保護回路は、電圧調整器と第一抵抗素子に結合したバイパスコンデンサを含んでいる。更に、保護回路は、バイパスコンデンサと被保護回路の間に結合した第二抵抗素子を含んでいる。
【００１０】
別の特定の実施形態では、方法は、被保護回路にバイアス電流を提供することを含んでいる。バイアス電流は、被保護回路に結合した保護回路によって提供される。更に、方法は、被保護回路をラッチアップ状態に入らせる高電流事象中、保護回路のエネルギを散逸させることを含んでいる。保護回路は、十分なエネルギを散逸させ、被保護回路が、ラッチアップ状態から自動的に抜け出ることを可能にする。
【００１１】
更に、本開示内容は、以下の付記による実施形態を含んでいる。
【００１２】
付記１．被保護回路への結合用に構成され、特定の抵抗値を備えている第一抵抗素子と、前記第一抵抗素子に結合され、前記特定の抵抗値を選択し、前記被保護回路へ提供されるバイアス電流の大きさが、前記被保護回路に関連した第一動作電流範囲内に留まり、前記被保護回路に関連したラッチアップ保持電流値より低く留まることを可能にする電圧調整器と、を含んでいる保護回路。
【００１３】
付記２．更に、第一抵抗素子と電圧調整器に結合した被保護回路を含み、前記第一抵抗素子と電圧調整器を介して、バイアス電流を生成する、付記１の保護回路。
【００１４】
付記３．電圧調整器と第一抵抗素子が、荷電粒子と被保護回路との衝突によって生じる高電流事象の影響を緩和するように構成されている、付記１の保護回路。
【００１５】
付記４．バイアス電流の大きさが、ラッチアップ保持電流値より低いことによって、被保護回路が、高電流事象後、ラッチアップ状態から通常動作状態に自動的に遷移可能な、付記１の保護回路。
【００１６】
付記５．ラッチアップ状態から通常動作状態への被保護回路の遷移中、前記被保護回路が、一つ以上の電源に結合されたままである、付記４の保護回路。
【００１７】
付記６．第一抵抗素子が、抵抗器を含んでいる、付記１の保護回路。
【００１８】
付記７．第一抵抗素子が、電流源を含んでいる、付記１の保護回路。
【００１９】
付記８．更に、第一抵抗素子、電圧調整器、及び被保護回路に結合したバイパスコンデンサと、前記バイパスコンデンサと被保護回路の間に結合した第二抵抗素子と、を含んでいる、付記１の回路。
【００２０】
付記９．第一抵抗素子が、電源と特定のノードの間に結合され、電圧調整器とバイパスコンデンサが、前記特定のノードと接地部の間に結合され、第二抵抗素子が、前記特定のノードと被保護回路の間に結合されている、付記８の保護回路。
【００２１】
付記１０．被保護回路と、前記被保護回路に結合した保護回路と、を含み、前記保護回路が、第一抵抗素子、前記第一抵抗素子に結合した電圧調整器、前記電圧調整器と第一抵抗素子に結合したバイパスコンデンサ、及び前記バイパスコンデンサと被保護回路の間に結合した第二抵抗素子を含んでいる、回路。
【００２２】
付記１１．第二抵抗素子が、保護回路からエネルギの一部を散逸させ、前記エネルギの散逸させた部分を被保護回路に提供しないことによって、高電流事象中、前記被保護回路に提供されるエネルギを低減するように構成されている、付記１０の回路。
【００２３】
付記１２．被保護回路が、ラッチアップ状態から通常動作状態に遷移可能なように、第二抵抗素子の特定の抵抗値が選択され、保護回路に結合した電源を分離しない、付記１０の回路。
【００２４】
付記１３．第二抵抗素子の特定の抵抗値が、閾値エネルギレベル、閾値温度、潜在的損傷閾値ラッチアップ時間、又はそれらの組合せに基づいて選択される、付記１０の回路。
【００２５】
付記１４．バイパスコンデンサの容量値が、閾値エネルギレベル、閾値温度、潜在的損傷閾値ラッチアップ時間、又はそれらの組合せ、及び被保護回路のスイッチングノイズ許容範囲に基づいて選択される、付記１３の回路。
【００２６】
付記１５．高電流事象中、被保護回路に提供されるエネルギが、閾値エネルギレベルに到達しないように、第二抵抗素子とバイパスコンデンサが構成され、前記閾値エネルギレベルが、被保護回路内の可能な潜在的故障に関連している、付記１０の回路。
【００２７】
付記１６．バイパスコンデンサの容量値が、０．１μＦ以下であり、第二抵抗素子の抵抗値が、１０Ω以下である、付記１０の回路。
【００２８】
付記１７．被保護回路にバイアス電流を提供し、前記バイアス電流が、被保護回路に結合した保護回路によって提供され、高電流事象中、前記被保護回路をラッチアップ状態に入らせる前記保護回路のエネルギを散逸させる方法であって、前記保護回路が、十分なエネルギを散逸させ、前記被保護回路が、ラッチアップ状態から自動的に抜け出ることを可能にする方法。
【００２９】
付記１８．保護回路のエネルギを散逸させることで、高電流事象中、被保護回路の温度を閾値温度より低く維持する、付記１７の方法。
【００３０】
付記１９．保護回路のエネルギを散逸させることで、被保護回路が、ラッチアップ状態である時間を、潜在的損傷閾値ラッチアップ時間より短く維持する、付記１７の方法。
【００３１】
付記２０．保護回路が、バイパスコンデンサと、前記バイパスコンデンサと被保護回路の間に結合した抵抗素子と、を含み、時間が、前記抵抗素子の抵抗と、バイパスコンデンサの容量に基づいている、付記１９の方法。
【００３２】
説明される形状、機能、及び利点は、様々な実施形態で別個に実現でき、更に、他の実施形態と組み合わせてもよく、それらの更なる詳細は、以降の説明及び図面を参照しながら開示される。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】高電流事象緩和回路の特定の実施形態を示す図である。
【図２】高電流事象を緩和する方法の特定の実施形態を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
本開示内容の特定の実施形態は、図面を参照しながら以降で説明する。説明では、共通の要素は、図面にわたって共通の参照番号によって指示されている。
【００３５】
図１は、一般に１００と指示される高電流事象緩和回路の特定の実施形態を示す図である。本明細書で用いる場合、高電流事象は、被保護回路１０４に損傷を発生させるのに十分な大きさを備えている過渡的電流を誘導する任意の事象を指す。例えば、保護回路１０２が、第一バイパスコンデンサ１１６（Ｃ１）等のバイパスコンデンサを含む場合、高電流事象は、第一バイパスコンデンサ１１６（Ｃ１）の放電を発生させるのに十分な、特定の大きさを備えている過渡的電流を誘導する事象であってもよい。高電流事象の例は、静電気放電（ＥＳＤ）、荷電粒子の衝突、又は被保護回路１０４の過渡的電流を発生させる他の事象を含んでいてもよい。高電流事象緩和回路１００は、航空機（例えば、固定翼航空機又は回転翼航空機）、衛星、宇宙船、揚陸艇又は舟艇等のプラットフォーム、又は高電流事象緩和回路１００の被保護回路１０４と、一つ以上の荷電粒子との衝突によって発生する高電流事象に曝される環境で用いられるように構成した別の実質的に自閉型の構造、又はプラットフォーム内に含まれていてもよい。例えば、高電流事象緩和回路１００は、宇宙放射線又は原子核放射線等の放射線に関連した荷電粒子との衝突に曝される環境で使用するように構成できる。
【００３６】
高電流事象緩和回路１００は、被保護回路１０４に結合した保護回路１０２を含んでいてもよい。被保護回路１０４は、高電流事象中にラッチアップに曝される特定の集積回路若しくは半導体装置、又は集積回路若しくは半導体装置の一部を含んでいてもよい。例えば、被保護回路１０４は、高電流事象中にラッチアップに曝される演算増幅器（オペアンプ）を含んでいてもよい。保護回路１０２による保護は、既存の静電気放電（ＥＳＤ）保護に追加するものであってもよいし、その代わりとなるものであってもよい。例えば、電源に結合したＥＳＤ回路は、前記電源からの過渡的電圧スパイクの影響を緩和できるが、前記ＥＳＤ回路は、荷電粒子と、被保護回路１０４の表面との衝突によって生じる高電流事象の影響を緩和できない可能性がある。保護回路１０２は、このような衝突によって生じる高電流事象の影響を緩和するように構成できる。例えば、保護回路１０２は、被保護回路１０４に内蔵することも、一つ以上の電源及び対応するＥＳＤ回路から下流に配置することもできる。
【００３７】
高電流事象中、荷電粒子と被保護回路１０４の間の衝突は、被保護回路１０４の過渡的高電流を誘導する可能性がある。過渡的高電流が、閾値電流値を超えると、被保護回路１０４は、ラッチアップ状態に入る可能性がある。例えば、過渡的高電流は、オペアンプの電力経路の間に、低インピーダンス路（例えば、短絡）を形成させ、前記過渡的高電流が、電力経路の間を流れる可能性がある。過渡的高電流が散逸した後、被保護回路１０４（例えば、オペアンプ）は、被保護回路１０４を流れる電流の大きさが、ラッチアップ保持電流値を超えている限り、ラッチアップ状態に留まる可能性がある。過渡的高電流が散逸した後、被保護回路１０４を流れる電流の大きさは、被保護回路１０４に提供されるバイアス電流等の電流の大きさまで減少するかもしれない。ラッチアップ保持電流値が、閾値電流値より小さい場合、被保護回路１０４に提供される電流の大きさが、閾値電流値とラッチアップ保持電流値の間である間は、被保護回路１０４は、ラッチアップ状態に留まる。
【００３８】
保護回路１０２は、被保護回路１０４にバイアス電流１３６（ＩBIAS）を提供し、被保護回路１０４が、ラッチアップ状態から通常動作状態に自動的に遷移する（例えば、ラッチアップ状態から自動的に抜け出る）ことを可能にすることによって、被保護回路１０４への高電流事象の影響を緩和するように構成できる。例えば、高電流事象は、荷電粒子と被保護回路１０４との衝突によって発生し、被保護回路１０４の過渡的高電流を誘導する可能性がある。保護回路１０２は、バイアス電流１３６（ＩBIAS）の大きさを、ラッチアップ保持電流値より低く、及び被保護回路１０４の動作電流範囲内に維持するように構成できる。本明細書で更に説明するように、保護回路１０２の一つ以上の回路素子の一つ以上の電気的特性を適切に選択することによって、保護回路１０２は、ラッチアップ保持電流値を超えない大きさを備えているバイアス電流１３６（ＩBIAS）を提供できる。
【００３９】
保護回路１０２を含まない回路では、高電流事象によって、高電流事象の終了後（例えば、過渡的高電流が散逸した後）、電源が分離されるまで、又は電源のオンオフが行われるまで、未保護回路に提供されるバイアス電流の大きさが、ラッチアップ保持電流値を超える可能性がある。しかし、被保護回路１０４が受け取るバイアス電流１３６（ＩBIAS）の大きさは、ラッチアップ保持電流値を超えないので、被保護回路１０４を流れる電流は、過渡的高電流が散逸した後、ラッチアップ保持電流値より低下する。従って、被保護回路１０４は、高電流事象が終了した後（例えば、過渡的高電流が散逸した後）、被保護回路１０４を流れる電流を低減するために、一つ以上の電源から分離することなく、及び一つ以上の電源上でオンオフを行うことなく、ラッチアップ状態から自動的に抜け出ることを可能にする。例えば、被保護回路１０４は、ラッチアップ状態から通常動作状態への被保護回路１０４の遷移中に、一つ以上の電源に結合されたままであってもよい。一つ以上の電源は、高電流事象全体の間、リセットしなくてもよく、オンオフしなくてもよい。保護回路１０２は、受動型回路であってもよい。例えば、保護回路１０２は、バイアス電流１３６（ＩBIAS）の大きさを能動的に制御するように構成したトランジスタ又はスイッチを含まなくてもよい。別の例として、保護回路１０２は、電流レベル又は電圧レベルを検出する回路を含まなくてもよい。従って、保護回路１０２は、検出又は分離等の任意の能動的動作を行うことなく、被保護回路がラッチアップ状態から自動的に抜け出ることを可能にする。追加的に、保護回路１０２は、既存のＥＳＤ回路等のように、高電流事象中、接地部（例えば、シャント）への追加の経路を提供することなく、被保護回路１０４への高電流事象の影響を緩和できる。保護回路１０２は、受動型回路であるので、複雑さを低減でき、能動型のラッチアップ復元回路に比べて、より小さくできる（例えば、使用するチップ面積が小さくなる）。荷電粒子との衝突に曝される環境で用いる回路は、能動型ラッチアップ復元回路では超えてしまうサイズ制限（例えば、チップ面積の制限）がある。しかし、保護回路１０２は、チップ面積を低減することによってこのような回路で使用できる。従って、保護回路１０２は、被保護回路１０４が、荷電粒子との衝突によって生じるラッチアップ状態から自動的に抜け出ることを可能にする受動型のスイッチレス回路であってもよい。
【００４０】
追加的に、保護回路１０２は、被保護回路１０４が、潜在的故障に曝される前に、ラッチアップ状態から抜け出ることを可能にする。保護回路１０２は、エネルギの一部を散逸させ、被保護回路１０４に前記エネルギの一部を提供しないことによって、被保護回路１０４に提供されるエネルギを低減できる。例えば、保護回路１０２は、エネルギの一部を熱に変換することによって、保護回路１０２の前記エネルギの一部を散逸できる。被保護回路１０４に提供されるエネルギを低減することによって、保護回路１０２は、高電流事象中、被保護回路１０４の領域の間の金属線の溶融又はドーパントの移動等の潜在的故障に曝される前に、被保護回路１０４が、ラッチアップ状態から抜け出ることを可能にする。
【００４１】
保護回路１０２は、抵抗素子１１０（Ｒ１）、１１４（Ｒ２）、１２０（Ｒ３）、及び１２４（Ｒ４）、電圧調整器１１２（Ｕ１）、及び１２２（Ｕ２）、バイパスコンデンサ１１６（Ｃ１）、及び１２６（Ｃ２）、電源経路１３０（ＶDD+）及び１３２（ＶDD-）を含んでいてもよい。保護回路１０２の第一部分は、正の電源経路１３０（ＶDD+）と第一ノード１１８の間に結合した第一抵抗素子１１０（Ｒ１）、接地部１３４と第一ノード１１８の間に結合した第一電圧調整器１１２（Ｕ１）、接地部１３４と第一ノード１１８の間に結合した第一バイパスコンデンサ１１６（Ｃ１）、第一ノード１１８と被保護回路１０４の間に結合した（例えば、第一バイパスコンデンサ１１６（Ｃ１）と被保護回路１０４の間に結合した）第二抵抗素子１１４（Ｒ２）を含んでいてもよい。保護回路１０２の第二部分は、負の電源経路１３２（ＶDD-）と第二ノード１２８の間に結合した第三抵抗素子１２０（Ｒ３）、接地部１３４と第二ノード１２８の間に結合した第二電圧調整器１２２（Ｕ２）、接地部１３４と第二ノード１２８の間に結合した第二バイパスコンデンサ１２６（Ｃ２）、第二ノード１２８と被保護回路１０４の間に結合した（例えば、第二バイパスコンデンサ１２６（Ｃ２）と被保護回路１０４の間に結合した）第四抵抗素子１２４（Ｒ４）を含んでいてもよい。
【００４２】
正の電源経路１３０（ＶDD+）と負の電源経路１３２（ＶDD-）によって駆動されると、保護回路１０２は、被保護回路１０４にバイアス電流１３６（ＩBIAS）を提供できる。例えば、正の電源経路１３０（ＶDD+）と負の電源経路１３２（ＶDD-）は、正の電源及び負の電源に各々結合し、バイアス電流１３６（ＩBIAS）が、保護回路１０２を介して、被保護回路１０４に流れることを可能にする。
【００４３】
バイアス電流１３６（ＩBIAS）の大きさは、第一抵抗素子１１０（Ｒ１）と第二抵抗素子１１４（Ｒ２）に関連させることができる。第一抵抗素子１１０（Ｒ１）は、保護回路１０２に所定の抵抗値を提供する任意の回路素子を含んでいてもよい。例えば、第一抵抗素子１１０（Ｒ１）は、抵抗器であってもよい。別の例として、第一抵抗素子１１０（Ｒ１）は、バイアス電流１３６（ＩBIAS）を生成するように構成した電流源であってもよい。第二抵抗素子１１４（Ｒ２）は、保護回路１０２のエネルギを散逸させる抵抗器等の、任意の回路素子を含んでいてもよい。バイアス電流１３６（ＩBIAS）に関連したスイッチングノイズは、第一バイパスコンデンサ１１６（Ｃ１）の使用によって低減できる。例えば、第一バイパスコンデンサ１１６（Ｃ１）は、被保護回路１０４のスイッチングノイズ許容範囲内に、スイッチングノイズを低減するように構成できる。
【００４４】
第一ノード１１８における電圧レベルは、異なる温度にわたって実質的に一定であってもよい。例えば、第一電圧調整器１１２（Ｕ１）は、第一ノード１１８における電圧レベルが、実質的に温度に依存しないように構成できる。第一電圧調整器１１２（Ｕ１）は、異なる温度にわたって第一ノード１１８における電圧レベルを維持できる任意の装置を含んでいてもよい。例えば、第一電圧調整器１１２（Ｕ１）は、広い温度範囲にわたって、実質的に一定で、温度に依存しない電圧を提供するツェナーダイオード等のダイオードを含んでいてもよい。従って、被保護回路１０４に提供されるバイアス電圧は、異なる温度にわたって実質的に一定であってもよい。
【００４５】
バイアス電流１３６（ＩBIAS）とバイアス電圧を受け取ることで、被保護回路は、通常動作状態で一つ以上の機能を実行可能であってもよい。例えば、被保護回路１０４が、オペアンプであり、通常動作状態である場合、前記オペアンプは、二つの入力電圧を比較できる。しかし、高電流事象中、被保護回路１０４は、通常動作状態からラッチアップ状態に遷移する可能性がある。高電流事象は、被保護回路１０４を介して（例えば、オペアンプの電源経路の間で）、過渡的高電流を誘導する可能性がある。ラッチアップ状態の間、被保護回路１０４（例えば、オペアンプ）は、二つの入力電圧を誤って比較する可能性がある。保護回路１０２は、被保護回路１０４への高電流事象の影響を緩和するように構成できる。例えば、保護回路１０２は、被保護回路１０４に提供されるバイアス電流１３６（ＩBIAS）の大きさを、ラッチアップ保持電流値より低く維持することによって、被保護回路１０４が、ラッチアップ状態から通常動作状態に自動的に遷移可能なように構成できる。バイアス電流１３６（ＩBIAS）の大きさは、保護回路１０２の一つ以上の電気的特性に基づいて決定できる。
【００４６】
被保護回路１０４への高電流事象の影響を緩和するために、保護回路１０２は、被保護回路１０４の一つ以上の電気的特性に基づいて設計できる（例えば、保護回路１０２の一つ以上の電気的特性を選択できる）。被保護回路１０４の一つ以上の電気的特性は、被保護回路１０４の解析、被保護回路１０４に関連した実験データ、又はそれらの組合せによって決定できる。一つ以上の電気的特性は、被保護回路１０４と同じ（又は同様の）試験回路への模擬的高電流事象を調べることによって決定できる。例えば、レーザを用いて、試験回路の高電流事象をシミュレートできる（試験回路は、被保護回路１０４と同じ種類のオペアンプを含んでいてもよい）。模擬的高電流事象中、試験回路を調べ、オシロスコープ等の一つ以上の器具を用いて、電流レベル、電圧レベル、温度、エネルギレベル、又はそれらの組合せ等の測定を行ってもよい。測定を行い、被保護回路１０４の一つ以上の特性に対応する試験回路の一つ以上の電気的特性を決定できる。例えば、ラッチアップ保持電流値及び閾値電流値は、試験回路がいつラッチアップ状態に入るか（例えば、試験回路を流れる電流が、いつ増大するか）を示す測定に基づいて決定できる。模擬的高電流事象は、試験回路内に潜在的故障を発生させる過渡的高電流を誘導する可能性がある。閾値エネルギレベル、閾値温度、潜在的損傷閾値ラッチアップ時間、又はそれらの組合せは、潜在的故障が発生したときの試験回路の電圧、電流、エネルギレベル、温度、試験回路への模擬的高電流事象の印加と潜在的故障の発生との間の時間、又はそれらの組合せの測定に基づいて決定できる。
【００４７】
保護回路１０２は、被保護回路１０４の一つ以上の電気的特性に基づいて設計し、保護回路１０２が、被保護回路１０４への高電流事象の影響を緩和できるようにする。保護回路１０２の設計過程では、保護回路１０２の一つ以上の回路素子は、被保護回路１０４の一つ以上の電気的特性に基づいて選択できる。例えば、第一抵抗素子１１０（Ｒ１）の第一抵抗値は、本明細書で更に説明するように、被保護回路１０４の動作電流範囲とラッチアップ保持電流値に基づいて選択できる。選択に基づいて、保護回路１０２に、第一抵抗を備えている特定の抵抗素子を含めてもよい。設計過程中、他の回路素子の他の電気的特性を同様に選択することもできる。
【００４８】
第一抵抗値は、被保護回路１０４に関連した動作電流範囲に基づいて、及び被保護回路１０４に関連したラッチアップ保持電流値に基づいて選択できる。第一抵抗値は、被保護回路１０４が、通常動作状態かラッチアップ状態かにかかわらず、バイアス電流１３６（ＩBIAS）の大きさが特定の値を超えない（例えば、特定の範囲内にある）ように選択できる。例えば、第一抵抗素子１１０（Ｒ１）の第一抵抗値は、バイアス電流１３６（ＩBIAS）の大きさがラッチアップ保持電流値より低くなるように十分に高く、バイアス電流１３６（ＩBIAS）の大きさが被保護回路１０４に関連した動作電流範囲内になるように十分に低く選択できる。特定の実施形態では、第一抵抗素子１１０（Ｒ１）の第一抵抗値は、２ｋΩ以上であってもよい。例えば、保護回路１０２が、正の１３Ｖ電源と負の１３Ｖ電源によって駆動され、被保護回路１０４の最小動作電流が、５ミリアンペア（ｍＡ）であり、ラッチアップ保持電流値が、１０ｍＡであれば、第一抵抗値は、約２．５ｋΩとなる。この場合、第一抵抗素子１１０（Ｒ１）として約２．５ｋΩの抵抗器を用いることで、バイアス電流１３６（ＩBIAS）の大きさは、（例えば、被保護回路１０４の動作電流範囲内で）５ｍＡより大きくなり、（例えば、ラッチアップ保持電流値の）１０ｍＡより低くなる。第一抵抗素子１１０（Ｒ１）の第一抵抗値は、第一電圧調整器１１２（Ｕ１）に関連した異なる動作電流範囲に基づいて更に選択できる。例えば、第一抵抗値は、バイアス電流１３６（ＩBIAS）の大きさが、被保護回路１０４の動作電流範囲内になる、第一電圧調整器１１２（Ｕ１）の異なる動作電流範囲内になる、及びラッチアップ保持電流値より低くなるように適切に選択できる。バイアス電流１３６（ＩBIAS）の大きさが、異なる動作電流範囲内にある場合、第一電圧調整器１１２（Ｕ１）は、調整中であってもよい（例えば、第一電圧調整器１１２（Ｕ１）は、第一ノード１１８の電圧レベルを調整できる）。被保護回路１０４の動作範囲、及び第一電圧調整器１１２（Ｕ１）の異なる動作範囲は、バイアス電流１３６（ＩBIAS）の大きさが両方の範囲内にあるように、重複していてもよい。
【００４９】
第一バイパスコンデンサ１１６（Ｃ１）の第一容量値は、バイアス電流１３６（ＩBIAS）に関連したスイッチングノイズを低減し、被保護回路１０４がラッチアップ状態である時間を短縮するように選択できる。例えば、被保護回路１０４がラッチアップ状態に入った後、被保護回路１０４に提供されるエネルギは、第一バイパスコンデンサ１１６（Ｃ１）の放電から発生する。被保護回路１０４が、ラッチアップ状態である時間は、被保護回路１０４に提供されるエネルギ量に基づき、それは、第一バイパスコンデンサ１１６（Ｃ１）によって放電されるエネルギに関連している。例えば、追加のエネルギが、被保護回路１０４に提供されると、被保護回路１０４を流れる過渡的高電流は、ラッチアップ保持電流値より高いままである可能性がある。被保護回路１０４が、エネルギを受け取ると（例えば、被保護回路１０４が、ラッチアップ状態のままであると）、被保護回路１０４の温度が増大する可能性がある。
【００５０】
第一バイパスコンデンサ１１６（Ｃ１）の第一容量値を適切に選択することで、被保護回路１０４に提供されるエネルギ量、及び被保護回路１０４がラッチアップ状態である時間を短縮できる。例えば、第一容量値は、被保護回路１０４がラッチアップ状態である時間を短縮するほど十分に低く、スイッチングノイズを、被保護回路１０４のスイッチングノイズ許容範囲内にできるほど十分に高く選択できる。特定の実施形態では、第一容量値は、スイッチングノイズを、被保護回路１０４のスイッチングノイズ許容範囲内にできる最小容量値となるように選択できる。例えば、第一容量値は、０．１μＦ以下であってもよい。別の例として、第一容量値は、１μＦのバイパスコンデンサより少なくとも一桁小さな大きさであってもよい。
【００５１】
第二抵抗素子１１４（Ｒ２）の第二抵抗値は、保護回路１０２が被保護回路１０４に提供されるエネルギを低減可能なように選択できる。被保護回路１０４に提供されるエネルギを低減することで、被保護回路１０４がラッチアップ状態である間、被保護回路１０４を介して流れる過渡的高電流を、ラッチアップ保持電流値より低くでき、保護回路１０２からの一つ以上の電源を分離する必要はない。例えば、第二抵抗素子１１４（Ｒ２）は、保護回路１０２からのエネルギの一部を散逸させ、被保護回路１０４にエネルギのその部分（例えば、散逸させた部分）を提供しないことによって、被保護回路１０４に提供されるエネルギを低減するように構成できる。上で説明したように、エネルギは、被保護回路１０４がラッチアップ状態のとき、第一バイパスコンデンサ１１６（Ｃ１）によって放電され、第二抵抗素子１１４（Ｒ２）は、保護回路１０２のエネルギの一部を散逸させ、被保護回路１０４に提供されるエネルギを低減できる。例えば、第二抵抗素子１１４（Ｒ２）は、エネルギの一部を熱に変換することによって、保護回路１０２の前記エネルギの一部を散逸できる。しかし、第一バイパスコンデンサ１１６（Ｃ１）と被保護回路１０４の間に第二抵抗素子１１４（Ｒ２）を含むことは、被保護回路１０４のスイッチングノイズを増大させる可能性がある。第二抵抗値は、スイッチングノイズが被保護回路１０４のスイッチングノイズ許容範囲を超えることなく、保護回路１０２のエネルギを散逸させるほど十分に高く選択できる。特定の実施形態では、第二抵抗値は、１０Ω以下であってもよい。別の実施形態では、第二抵抗値は、ほぼ０Ωであってもよい（例えば、第二抵抗素子１１４（Ｒ２）は、保護回路１０２に含まれていなくてもよい）。第二抵抗値は更に、被保護回路１０４がラッチアップ状態にある間、第二抵抗素子１１４（Ｒ２）の第一インピーダンスが、被保護回路１０４の第二インピーダンスより大きくなるように選択できる。
【００５２】
被保護回路が、ラッチアップ状態である時間は、第一バイパスコンデンサ１１６（Ｃ１）の第一容量値と、第二抵抗素子１１４（Ｒ２）の第二抵抗値に基づいて決定できる。例えば、時間は、第一容量値、第二抵抗値、及び被保護回路１０４のラッチアップ特性（例えば、ラッチアップ保持電流値又はラッチアップ保持電圧値）に関連していてもよい。時間は更に、被保護回路１０４に提供されるバイアス電流１３６（ＩBIAS）の大きさに関連していてもよい。時間は更に、第一抵抗素子１１０（Ｒ１）の第一抵抗値に関連していてもよい。特定の実施形態では、時間と第一抵抗値の間の関係は、二次的関係であってもよい。第一容量値と第二抵抗値（及び第一抵抗値）を適切に選択することによって、保護回路１０２は、被保護回路１０４に提供されるエネルギを低減し、時間が潜在的損傷閾値ラッチアップ時間を超えないように構成できる。閾値時間は、被保護回路１０４内の可能な潜在的故障と関連していてもよい。被保護回路１０４に提供されるエネルギを低減することで、被保護回路１０４は、潜在的損傷閾値ラッチアップ時間を超える前に、ラッチアップ状態から自動的に抜け出ることを可能にする。追加的に、被保護回路１０４に提供されるエネルギを低減することで、前記エネルギが閾値エネルギレベルを超えないようにし、被保護回路１０４の温度が閾値温度を超えないようにできる。閾値エネルギレベルと閾値温度は、被保護回路１０４内の可能な潜在的故障に関連していてもよい。上で説明したように、潜在的損傷閾値ラッチアップ時間、閾値エネルギレベル、及び閾値温度は、被保護回路１０４と同様の試験回路において、潜在的故障の発生に関連した値を測定することによって決定できる。例えば、潜在的故障は、試験回路の温度が４００℃を超えると、前記試験回路で発生する可能性がある。潜在的故障は、試験回路の領域の間のドーパント原子の移動を含んでいてもよい。この例では、第一容量値と第二抵抗値は、被保護回路１０４の温度が４００℃を超えないように選択できる。別の例として、潜在的故障は、試験回路に提供されるエネルギ量が閾値エネルギレベルを超えたときの、前記試験回路の一本以上の金属線のエレクトロマイグレーションを含んでいてもよい。閾値エネルギレベルは、試験回路の閾値電流密度に対応していてもよい。この例では、第一容量値と第二抵抗値は、被保護回路１０４に提供されるエネルギ量が、閾値エネルギレベルを超えないように選択できる。従って、第一容量値と第二抵抗値は、潜在的損傷閾値ラッチアップ時間、閾値エネルギレベル、閾値温度、又はそれらの組合せに基づいて選択できる。被保護回路１０４に提供されるエネルギを低減することによって、保護回路１０２は、被保護回路１０４の一つ以上が、被保護回路１０４内の可能な潜在的故障に関連した一つ以上の閾値を超えないようにする。
【００５３】
第三抵抗素子１２０（Ｒ３）の第三抵抗値、第四抵抗素子１２４（Ｒ４）の第四抵抗値、及び第二バイパスコンデンサ１２６（Ｃ２）の第二容量値等の、保護回路１０２の第二部分の電気的特性は、第一抵抗素子１１０（Ｒ１）の第一抵抗値、第二抵抗素子１１４（Ｒ２）の第二抵抗値、及び第一バイパスコンデンサ１１６（Ｃ１）の第一容量値と同様に、各々選択できる。ただし、保護回路１０２の第二部分は、負極性の高電流事象の影響を緩和できる一方、保護回路１０２の第一部分は、正極性の高電流事象を緩和できる。
【００５４】
高電流事象緩和回路１００の動作中、保護回路１０２は、電源レール１３０と１３２を介して、一つ以上の電源に結合し、被保護回路１０４へのバイアス電流１３６（ＩBIAS）を提供できる。バイアス電流１３６（ＩBIAS）の大きさは、被保護回路１０４に関連した動作電流範囲内で、ラッチアップ保持電流値より低くてもよい。高電流事象中、被保護回路１０４はラッチアップ状態に入り、過渡的高電流は被保護回路１０４を介して流れることができる。バイアス電流１３６（ＩBIAS）の大きさは、ラッチアップ保持電流値より低いままである。保護回路１０２は、保護回路１０２からエネルギの一部を散逸させ、前記エネルギの散逸させた部分を被保護回路１０４に提供しないことによって、被保護回路１０４に提供されるエネルギを低減できる。バイアス電流１３６（ＩBIAS）の大きさをラッチアップ保持電流値より低く維持し、保護回路１０２のエネルギの一部を散逸させることによって、保護回路１０２は、高電流事象が終了したとき、被保護回路１０４を流れる電流の大きさを、ラッチアップ保持電流値より低下させる。被保護回路１０４を流れる電流の大きさが、ラッチアップ保持電流値より低下すると、被保護回路１０４は、ラッチアップ状態から通常動作状態に自動的に遷移する。
【００５５】
被保護回路１０４にバイアス電流１３６（ＩBIAS）を提供し、バイアス電流１３６（ＩBIAS）が、ラッチアップ保持電流値を超えないようにすることによって、保護回路１０２は、高電流が終了したとき、被保護回路１０４が、ラッチアップ状態から自動的に抜け出ることを可能にし、被保護回路１０４を分離しなくてもよい。保護回路１０２は、受動型回路であるので、保護回路１０２は、電流レベル又は電圧レベルを検出し、一つ以上の電源から集積回路を分離する能動型ラッチアップ復元回路より、高速のラッチアップ復元を提供する。追加的に、保護回路１０２は、スイッチを用いて、バイアス電圧又は電流を制御するか、又はオンオフを行う能動型ラッチアップ復元回路より、高速のラッチアップ復元を提供する。従って、保護回路１０２は、高電流レベルを検出すること、一つ以上の電源から集積回路を分離すること、オンオフを行うこと、又はスイッチを用いてバイアス電圧又はバイアス電流を制御することで、集積回路が、ラッチアップ状態から抜け出るようにする能動型ラッチアップ復元回路に比べて、コスト及び複雑さを低減できる。より高速のラッチアップ復元、及びコストと複雑さの低減によって、保護回路１０２は、放射線に曝される環境等の、荷電粒子との衝突によって生じる高電流事象に曝される環境での使用を可能にする。更に、保護回路１０２のエネルギの一部を（例えば、第二抵抗素子１１４（Ｒ２）を介して）散逸させることによって、保護回路１０２は、被保護回路１０４が、被保護回路１０４内の可能な潜在的故障に関連した一つ以上の閾値を超えないようにする。従って、保護回路１０２を含む高電流事象緩和回路１００を使用することによって、宇宙空間又は電離放射線環境等の、高電流事象に曝される環境で使用するように構成した装置に、ラッチアップ状態に曝される集積回路を含めることができる。
【００５６】
図２は、高電流事象を緩和する方法２００の特定の実施形態を示すフローチャートである。高電流事象は、図１の高電流事象緩和回路１００等の高電流事象緩和回路を使用することによって、緩和できる。高電流事象緩和回路は、被保護回路が、過渡的高電流に曝される可能性がある環境で使用できる。例えば、高電流事象緩和回路は、高エネルギ粒子又はイオンとの衝突によって生じる高電流事象に曝される可能性がある、宇宙空間又は電離放射線環境で使用するように構成した装置に含めることができる。
【００５７】
方法２００は、２０２において、被保護回路にバイアス電流を提供することを含んでいる。例えば、バイアス電流は、図１のバイアス電流１３６（ＩBIAS）を含んでいてもよく、被保護回路は、図１の被保護回路１０４を含んでいてもよい。バイアス電流は、被保護回路に結合した保護回路によって提供される。例えば、保護回路は、図１の保護回路１０２を含んでいてもよい。保護回路は、受動型回路であってもよい（例えば、保護回路は、スイッチ又はトランジスタ等の能動素子を含まなくてもよい）。バイアス電流の大きさは、保護回路の第一抵抗素子の第一抵抗値、及び保護回路の電源電圧に関連していてもよい。第一抵抗素子は、図１の第一抵抗素子１１０（Ｒ１）を含んでいてもよい。第一抵抗は、保護回路が、バイアス電流の大きさを、被保護回路に関連したラッチアップ保持電流値より低く維持できるように選択する。
【００５８】
エネルギは、２０４において、高電流事象中、保護回路内で散逸させることができる。高電流事象は、被保護回路を、ラッチアップ状態に入らせることができる。例えば、高電流事象は、過渡的高電流が被保護回路を介して流れるように誘導し、閾値ラッチアップ電流を超える過渡的高電流によって、前記被保護回路をラッチアップ状態に入らせる。保護回路から被保護回路に提供されるエネルギは、前記被保護回路を、ラッチアップ状態に入らせることもできる。被保護回路は、前記被保護回路を流れる電流が、もはやラッチアップ保持電流値を超えなくなるまで、ラッチアップ状態に留まる可能性がある。保護回路は、高電流事象が終了した後、被保護回路が、ラッチアップ状態に留まるのではなく、ラッチアップ状態から自動的に抜け出るように構成できる。
【００５９】
保護回路は、十分なエネルギを散逸させ、被保護回路が、ラッチアップ状態から自動的に抜け出ることを可能にする。被保護回路は、前記被保護回路を流れる電流がラッチアップ保持電流値より低いとき、ラッチアップ状態から自動的に抜け出ることができる。例えば、高電流事象が終了したとき（例えば、散逸させたとき）、被保護回路を流れる電流は、（前記被保護回路に提供されるバイアス電流の大きさ、及び保護回路のエネルギ低減に基づいて）ラッチアップ保持電流値より低下できる。従って、保護回路は、エネルギを散逸させ、高電流事象が終了した後、被保護回路が、ラッチアップ状態に留まらないように構成できる。例えば、保護回路は、被保護回路に提供されるエネルギを低減するように構成した第二抵抗素子を含んでいてもよい。第二抵抗素子は、図１の第二抵抗素子１１４（Ｒ２）を含んでいてもよい。第二抵抗素子は、エネルギの一部を熱に変換する等、保護回路のエネルギの一部を散逸させ、被保護回路に前記エネルギの一部を提供しないことによって、前記被保護回路に提供されるエネルギを低減できる。保護回路で散逸させるエネルギの量は、第二抵抗素子の第二抵抗値に関連していてもよい。保護回路のエネルギの一部を散逸させ、バイアス電流の大きさをラッチアップ保持電流値より低く維持することによって、高電流事象が終了した後、被保護回路を流れる電流は、ラッチアップ保持電流値より低下し、前記被保護回路は、ラッチアップ状態から自動的に抜け出る。
【００６０】
更に、被保護回路に提供されるエネルギを低減することで、前記被保護回路への高電流事象の影響を緩和できる。潜在的故障等の被保護回路への損傷は、高電流事象の電流密度、及びそれに続く被保護回路のラッチアップに基づいている可能性がある。例えば、大きな電流密度を備えている高電流事象は、小さな電流密度を備えている高電流事象より素早く、被保護回路への損傷を発生させる可能性がある。被保護回路に提供されるエネルギを低減することで、前記被保護回路に関連した電流密度を低減でき、前記被保護回路がラッチアップ状態である時間を短くできる。例えば、潜在的故障は、被保護回路に提供されるエネルギが、閾値エネルギレベルを超えているとき、前記被保護回路の温度が、閾値温度を超えているとき、又は前記被保護回路がラッチアップ状態である時間が、潜在的損傷閾値ラッチアップ時間を超えているとき、前記被保護回路で発生する可能性がある。被保護回路に提供されるエネルギの量は、第二抵抗素子の第二抵抗値、及び保護回路のバイパスコンデンサの容量値に関連していてもよい。バイパスコンデンサは、図１の第一バイパスコンデンサ１１６（Ｃ１）を含んでいてもよい。従って、第二抵抗値と容量値を適切に選択することで、被保護回路に提供されるエネルギが、閾値エネルギレベルを超えないようにする。第二抵抗値と容量値を適切に選択することで、被保護回路の温度が、閾値温度を超えないようにすることも、及び／又は時間が、潜在的損傷閾値ラッチアップ時間を超えないようにすることもできる。
【００６１】
保護回路の十分なエネルギを散逸させることによって、図２の方法２００は、被保護回路が、高電流事象後、ラッチアップ状態から自動的に抜け出ることを可能にする。例えば、高電流事象が終了した後、保護回路のエネルギの散逸によって、及びバイアス電流の大きさが、ラッチアップ保持電流値より低く留まっていることによって、被保護回路を流れる電流がラッチアップ電流保持値より低下したとき、前記被保護回路は、ラッチアップ状態から自動的に抜け出ることができる。追加的に、受動型回路を用いてエネルギを散逸させることによって、方法２００は、電流レベルを検出する回路、集積回路から電源を分離する回路、又は一つ以上のスイッチを用いて、電圧又は電流レベルを制御する回路等の能動型回路を用いる場合より高速に、被保護回路が、ラッチアップ状態から自動的に抜け出ることを可能にする。従って、方法２００を行うために用いられる保護回路は、能動型のラッチアップ復元回路に比べて、コスト及び複雑さを低減できる。速度及び複雑さについての利点のために、方法２００を用いて、荷電粒子との衝突に曝される環境での高電流事象を緩和できる。更に、保護回路の十分なエネルギを散逸させることによって、方法２００は、被保護回路がラッチアップ状態である時間を、潜在的損傷閾値ラッチアップ時間より短く維持できる。
【００６２】
上で説明した例は、本開示内容を示しているが、それを限定するものではない。本開示内容の原理に従って、様々な修正及び変形が可能であることも理解されるべきである。従って、本開示内容は、以降の請求項及びそれらの均等物によって規定される。
【００６３】
本明細書で説明した例示は、様々な実施形態の構造の一般的な理解を提供するものである。例示は、本明細書で説明した構造又は方法を利用する、装置及びシステムの、要素及び特徴の全ての完全な説明として役立つものではない。本開示内容を検討することで、多くの他の実施形態も、当業者には明らかとなる。本開示内容から、他の実施形態を利用することも、導くこともでき、本開示内容の範囲から逸脱することなく、構造的及び論理的代替え及び変更を行うこともできる。例えば、方法のステップは、図面に示したものと異なる順番で実行することも、一つ以上の方法のステップを省略することもできる。従って、本開示内容及び図面は、限定的なものではなく、例示的なものと見なすべきである。
【００６４】
更に、本明細書では、具体的な例を示し説明してきたが、同じ結果又は同様の結果を実現するように設計した任意のそれに続く構成を、図示した具体的な実施形態と置き換えることもできる。本開示内容は、様々な実施形態の任意の及び全てのそれに続く適応又は変形を含有するものである。上記の実施形態の組合せ、及び本明細書で具体的に説明していない他の実施形態も、本説明を検討することで当業者に明らかとなる。
【００６５】
本開示内容の要約は、請求項の範囲又は意味の解釈、又は制限を行うために用いられないという理解と共に提出される。更に、上記の詳細な説明では、本開示内容を簡素化するために、様々な特徴を共にグループ化することも、単一の実施形態で説明することもできる。以降の請求項で反映されるように、請求される主題は、任意の開示された例の形態の決して全てではないものを対象としてもよい。
【図１】
2015061508.tif 000003
【図２】
2015061508.tif 000004
【外国語明細書】
2015061508000001.pdf
2015061508000002.pdf
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