專(zhuān)利名稱(chēng)：二極管保護(hù)電路、lnb以及天線(xiàn)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及作為針對(duì)設(shè)置在半導(dǎo)體集成電路中的端子上出現(xiàn)的ESD(Electrc)Static Discharge:靜電釋放)的對(duì)策，而在該保護(hù)半導(dǎo)體集成電路中設(shè)置的用以保護(hù)二極管的二極管保護(hù)電路、LNB (Low Noise Blockdown-converter :低噪聲降頻器)、以及天線(xiàn)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
圖8表示了具代表性的衛(wèi)星廣播接收系統(tǒng)70。
LNB71被安裝在所述衛(wèi)星廣播接收系統(tǒng)70的被稱(chēng)為室外部分(圖8中是室外單元72)的天線(xiàn)。LNB71對(duì)來(lái)自廣播衛(wèi)星73的微弱電波，S卩，對(duì)衛(wèi)星廣播波74進(jìn)行低噪音放大，并通過(guò)同軸電纜75向室內(nèi)單元76提供低噪音且具有充分電平的信號(hào)。用戶(hù)通過(guò)利用與該衛(wèi)星廣播接收系統(tǒng)70的室內(nèi)單元76相連接的電視接收機(jī)(未圖示)等終端，能夠享受衛(wèi)星廣播接收服務(wù)。作為用于接收衛(wèi)星廣播的LNB71的一個(gè)例子，圖9表示了所謂的單輸出通用LNB即LNB80的電路框圖。傳播至LNB80的頻率為10. 7 12. 75GHz的抵達(dá)信號(hào)分別由設(shè)在輸入波導(dǎo)管81內(nèi)的各偏振波用天線(xiàn)探針82所接收，各偏振波用天線(xiàn)探針82用于接收H (水平)偏振波信號(hào)以及V(垂直)偏振波信號(hào)。LNA(Low NoiseAmplifier :低噪音放大器)83對(duì)應(yīng)以來(lái)自設(shè)在LNB80后級(jí)的接收器(未圖示)的信號(hào)而選擇的各偏振波，對(duì)天線(xiàn)探針82所接收的該抵達(dá)信號(hào)進(jìn)行低噪音放大。通過(guò)由電源以及開(kāi)關(guān)控制IC(Integrated Circuit :集成電路)84對(duì)用于驅(qū)動(dòng)設(shè)在LNA83內(nèi)的前級(jí)的HEMT(High Electron MobilityTransistor :高電子遷移率晶體管)85a以及85b的各驅(qū)動(dòng)電路(未圖示)進(jìn)行切換，來(lái)選擇各偏振波。由此，具體是由HEMT85a對(duì)V偏振波信號(hào)進(jìn)行低噪音放大，由HEMT85b對(duì)H偏振波信號(hào)分別進(jìn)行低噪音放大。此外，HEMT85C對(duì)V偏振波信號(hào)和H偏振波信號(hào)的這兩者進(jìn)行放大。經(jīng)LNA83進(jìn)行低噪音放大后的信號(hào)通過(guò)BPF(Band Pass Filter :帶通濾波器)86。BPF86的作用在于使具有期望頻帶內(nèi)的頻率的信號(hào)通過(guò)，而除去具有鏡頻帶內(nèi)的頻率的信號(hào)。然后，來(lái)自作為本機(jī)振蕩器的DR0(Dielectric Resonator Oscillator :介質(zhì)諧振器)87a的振蕩信號(hào)(頻率為9. 75GHz)或者來(lái)自DR087b的振蕩信號(hào)(頻率為10. 6GHz)被輸入混頻電路88中。另外，混頻電路88此時(shí)進(jìn)行的是與基于來(lái)自接收器的信號(hào)而被選擇的低頻帶以及高頻帶的其中某一者相對(duì)應(yīng)的動(dòng)作。因此，在輸入了來(lái)自DR087a的振蕩信號(hào)時(shí)，混頻電路88將通過(guò)了 BPF86后的信號(hào)變換成頻率為950 1950MHz的IF (IntermediateFrequency :中頻)信號(hào)(較低頻帶)。此外，在輸入來(lái)自DR087b的振蕩信號(hào)時(shí)，混頻電路88將通過(guò)了 BPF86后的信號(hào)變換成頻率為1100 2150MHz的IF (Intermediate Frequency :中頻)信號(hào)(較高頻帶)。此時(shí),通過(guò)由電源以及開(kāi)關(guān)控制IC84對(duì)分別提供給DR087a以及87b的電源電壓進(jìn)行切換，來(lái)切換低頻帶和高頻帶。
由混頻電路88進(jìn)行頻率變換而獲得的IF信號(hào)被傳送到具有恰當(dāng)?shù)脑胍籼匦砸约霸鲆嫣匦缘腎F放大器89。該IF信號(hào)經(jīng)IF放大器89進(jìn)行放大，并通過(guò)電容器90，從輸出端子91輸出。另外，LNB80的電源、偏振波切換信號(hào)以及頻帶切換信號(hào)通過(guò)信號(hào)線(xiàn)從接收器(未圖示)被提供至作為輸出口的輸出端子91，然后通過(guò)具備有電感器92以及電容器93的低通濾波器94。然后，低通濾波器94具有除去IF信號(hào)的功能。通過(guò)了低通濾波器94后的LNB80的電源、偏振波切換信息以及頻帶切換信息被提供給電源以及開(kāi)關(guān)控制IC84。在此，電容器90用以切斷來(lái)自接收器的電源電壓，以防止該電源電壓被施加到IF放大器89或者后述M0P-IC101中設(shè)置的IF信號(hào)IFOUT的輸出端子上。即，設(shè)置電容器90的目的在于切斷 DC (Direct Current :直流電)。
在圖9中，還圖不有設(shè)在輸入波導(dǎo)管81內(nèi)的垂直偏振波反射棒95。另外，最近已開(kāi)發(fā)出動(dòng)作穩(wěn)定性比DR087a以及87b更優(yōu)越且具備有作為本機(jī)振蕩器的PLL(Phase Locked Loop:鎖相環(huán))電路的單輸出通用LNB，圖10中表示了此類(lèi)LNB100的電路框圖。LNB100 具備有 MOP-IC (Mixer Oscillator PLL-IC) 101，該 M0P-IC101 實(shí)現(xiàn)了將混頻電路88的功能、IF放大器89的功能、開(kāi)關(guān)控制器IC的功能匯集于混裝有模擬電路以及數(shù)字電路的半導(dǎo)體集成電路中。相對(duì)于LNB80而言，采用有M0P-IC101的該LNB100能夠使具備有本機(jī)振蕩器的本振電路的動(dòng)作得以穩(wěn)定化，以及能大幅削減部件數(shù)。M0P-IC101設(shè)置在BPF86的后級(jí)，且設(shè)置在電容器90的前級(jí)。M0P-IC101具備RF (Radio Frequency :射頻)放大器102、具有混頻電路88的功能的混頻器103、具有IF放大器89的功能的IF放大器104以及具有開(kāi)關(guān)控制IC的功能的HEMT控制電路105。另外，M0P-IC101還具備 VCO(Voltage Controlled Oscillator :壓控振蕩器)106、充電泵107、相位比較器108、分頻器109、預(yù)分頻器110以及交流電壓源111。這些部件與設(shè)置在M0P-IC101的外部的連接于交流電壓源111的晶體振蕩器112(例如振動(dòng)頻率為25MHz) —同構(gòu)成了所述本機(jī)振蕩器(PLL電路)。另外，M0P-IC101與調(diào)節(jié)器113連接,從調(diào)節(jié)器113施加作為主電源電壓的3. 3v的電壓。還可以設(shè)想M0P-IC101 是含有娃的 CMOS (Complementary MetalOxideSemiconductor :互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)，主電源電壓是3. 3V的1C。在此情況時(shí)，M0P-IC101通過(guò)設(shè)在M0P-IC101上的端子CNT_IN來(lái)接收作為偏振波切換信號(hào)的、電平大于主電源電壓的電壓(最大程度為19V)。例如，在端子CNT_IN的端子電壓為11. 5 14V時(shí)，依照通用LNB的規(guī)格，由HEMT控制電路105向垂直偏振波路徑(垂直路徑Vertical Path)上的前置放大器即HEMT85a提供偏壓(從端子DV以及GV提供)。此時(shí)，HEMT控制電路105從端子DV輸出正電壓，并將該正電壓提供給HEMT85a的漏極(未圖示)，與此同時(shí)從端子GV輸出負(fù)電壓，并將該負(fù)電壓提供給HEMT85a的柵極(未圖示)。另一方面，在端子CNT_IN的端子電壓為16 19V時(shí)，依照通用LNB的規(guī)格，由HEMT控制電路105向水平偏振波路徑(水平路徑；Horizontal Path)上的前置放大器即HEMT85b提供偏壓(從端子DH以及GH提供)。此時(shí)，HEMT控制電路105從端子DH輸出正電壓，并將該正電壓提供給HEMT85b的漏極(未圖示)，與此同時(shí)從端子GH輸出負(fù)電壓，并將該負(fù)電壓提供給HEMT85b的柵極(未圖示)。另外，用于第2前置放大器即HEMT85C的偏壓是被連續(xù)提供的。即，HEMT控制電路105從端子D2輸出正電壓，并將該正電壓通過(guò)給HEMT85C的漏極(未圖示)，與此同時(shí)從端子G2輸出負(fù)電壓，并將該負(fù)電壓提供給HEMT85C的柵極(未圖示)。 從而，根據(jù)所述通用LNB的規(guī)格的不同，最大時(shí)有19V的電壓施加向端子CNT_IN。因此，M0P-IC101中內(nèi)置有合計(jì)電阻值例如為500kQ的分壓電阻R1 (420kQ )以&R2(80kQ)。并且，分壓電阻R1以及R2與端子CNT_IN連接。分壓電阻R1以及R2將自端子CNT_IN輸入過(guò)來(lái)而獲得的M0P_IN101內(nèi)部的電壓下降到大致1/6的程度。如果向端子CNT_IN施加的是19V電壓，則該M0P_IN101內(nèi)部的電壓將被下降到約3. 04V。圖11是表示M0P-IC101中的端子CNT_IN及其周邊電路的結(jié)構(gòu)例的電路圖。在此，圖11所示的電路120是針對(duì)端子CNT_IN上發(fā)生的ESD的對(duì)策用電路。圖11所示的電路120具有以下結(jié)構(gòu)。二極管Dl的陽(yáng)極以及二極管D2的陰極與電壓檢測(cè)電路121連接。二極管Dl的陰極通過(guò)端子AVDD33與模擬電路用電源(未圖示)連接，二極管D2的陽(yáng)極通過(guò)端子AGND與模擬電路用地線(xiàn)連接。在此雖未圖示，但HEMT控制電路105與模擬電路的電源以及地線(xiàn)連接。在此，圖11所示電路120具備為了對(duì)輸入到端子CNT_IN的電壓進(jìn)行分壓而設(shè)置的2個(gè)電阻，即分壓電阻R1以及R2。另外，圖11所示的電路120內(nèi)置于M0P-IC101中，并具備用于降低經(jīng)分壓電阻R1以及R2分壓后的電壓中的噪音的穩(wěn)定化電容Q。分壓電阻R1的一端與CNT_IN連接，另一端連接于二極管隊(duì)的陽(yáng)極和二極管D2的陰極之間。分壓電阻R2的一端與分壓電阻R1的另一端連接，且另一端與模擬電路用地線(xiàn)連接。穩(wěn)定化電容C1的一端與用于檢測(cè)經(jīng)分壓電阻R1以及R2分壓后的電壓電平的電壓檢測(cè)電路121連接，另一端與模擬電路用地線(xiàn)連接。另外，圖11所示的電路120具備由二極管D3以及D4組成的呈雙級(jí)的二極管群。二極管D3的陽(yáng)極與二極管D4的陰極相連接。二極管D3的陰極與端子CNT_IN相連接，二極管D4的陽(yáng)極與模擬電路用地線(xiàn)相連接。雖然端子CNT_IN上的消耗電流約為40 U A，但在設(shè)計(jì)手冊(cè)中，有關(guān)芯片上多硅晶電阻(poly-resistor)元件的電流制約，也有高達(dá)300 ii A/ii m的說(shuō)明。另外,例如因發(fā)生ESD而有超過(guò)600 ii A/iim的電流流過(guò)分壓電阻R1以及R2時(shí)，分壓電阻R1以及R2會(huì)被破壞，而可能導(dǎo)致絕對(duì)精度發(fā)生大幅下降。即，在不對(duì)芯片面積造成影響前提下，假設(shè)將電阻值500k Q的電阻設(shè)計(jì)成寬度W= 111111時(shí)，流過(guò)該電阻的電流10見(jiàn)'_爪不得流過(guò)超過(guò)30011八。對(duì)此，在電路120中，在端子CNT_IN和模擬電路用地線(xiàn)之間連接了由二極管D3以及D4組成的呈雙級(jí)(多級(jí))的二極管(二極管群)。S卩，在因ESD而導(dǎo)致自端子CNT_IN輸入M0P-IC101電壓發(fā)生了過(guò)大的電位上升時(shí)，二極管D3以及D4被施加反向偏壓并引起擊穿。由此，電流A Icmtin流向模擬電路用地線(xiàn)，而分壓電阻R1以及R2中不會(huì)流入過(guò)大電流，因此可防止分壓電阻R1以及R2的損壞。根據(jù)圖12的實(shí)際測(cè)定結(jié)果可知端子CNT_IN的電位Vcnt IN處在二極管D3以及D4的擊穿電壓(23V)以下時(shí)，流過(guò)二極管D3以及D4的電流即電流A Icnt in不發(fā)生變化；另一方面，電位VCNT—IN超過(guò)23V時(shí),被施加反向偏壓的二極管D3以及D4逐漸引起擊穿,而開(kāi)始從二極管D3以及D4流過(guò)作為反向電流的電流A Icnt ino另外，在因ESD而導(dǎo)致自端子CNT_IN輸入M0P-IC101的電壓發(fā)生了負(fù)壓降時(shí)，如圖13所示，二極管D3以及D4被施加順向偏壓。由此，電流A Icntjn經(jīng)由二極管D3以及D4從模擬電路用地線(xiàn)流向端子CNT_IN。從而，分壓電阻R1以及R2中不會(huì)流入過(guò)度電流，因此可防止分壓電阻Rl以及R2的損壞。在此，圖13所示的電路120與圖11所示的電路120具有相同結(jié)構(gòu)。該二極管D3以及D4是通過(guò)PN結(jié)構(gòu)成的二極管。關(guān)于二極管D3以及D4的所述結(jié)構(gòu)的詳細(xì)內(nèi)容，在日本國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)“特愿2011-019959號(hào)(2011年2月I日申請(qǐng))”中有揭 另外，關(guān)于電路中發(fā)生過(guò)電流時(shí)的利用二極管將電流傳給地線(xiàn)或者輸入端子的技術(shù)，在例如專(zhuān)利文獻(xiàn)I 5中已有揭示。專(zhuān)利文獻(xiàn)I :日本國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)“特開(kāi)2002-100761號(hào)公報(bào)” (2002年4月5日公開(kāi))專(zhuān)利文獻(xiàn)2 :日本國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)“特開(kāi)2004-55796號(hào)公報(bào)”(2004年2月19日公開(kāi))專(zhuān)利文獻(xiàn)3 :日本國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)“特開(kāi)平8-186230號(hào)公報(bào)”(1996年7月16日公開(kāi))專(zhuān)利文獻(xiàn)4 :日本國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)“特開(kāi)平8-213619號(hào)公報(bào)”(1996年8月20日公開(kāi))專(zhuān)利文獻(xiàn)5 :日本國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)“特開(kāi)平8-227976號(hào)公報(bào)”(授權(quán)第3009614號(hào)；1996年9月3日公告)

發(fā)明內(nèi)容
在圖11以及圖13所示的電路120中，為了針對(duì)端子CNT_IN上出現(xiàn)的ESD采取對(duì)策，需要在M0P-IC101的內(nèi)部形成具有PN結(jié)的二極管(二極管D3以及D4)。此類(lèi)二極管D3以及D4的耐壓性都不太高，如果施加26. 5V以上的電壓(過(guò)電壓)，就可能會(huì)損壞。在采用有M0P-IC101的通用LNB即LNB100中，因其規(guī)格，而將向端子CNT_IN所能施加的電壓最大值規(guī)定為是19V，因此技術(shù)人員以往都認(rèn)為二極管D3以及D4不大可能損壞。但是，如圖14所示，在輸出電壓Vtjut為11. 5 19V的穩(wěn)定電源131接通的狀態(tài)下，在電纜132接通LNB100的輸出端子91的瞬間，從穩(wěn)定電源131輸出的電壓會(huì)發(fā)生過(guò)沖現(xiàn)象(overshoot)。在此，發(fā)生該現(xiàn)象的原因在于穩(wěn)定電源131的輸出阻抗的急劇變化。圖15是LNB100的輸出端子91與接通狀態(tài)的穩(wěn)定電源131進(jìn)行連接前后時(shí)的，時(shí)間(橫軸)和向LNB100的輸入電壓Vin的電平(縱軸)之間的關(guān)系、以及時(shí)間(橫軸)和施加向端子CNT_IN的電壓Vcmt IN的電平(縱軸)之間的關(guān)系的曲線(xiàn)圖。在此，圖15中的TC表示的是在剛連接之后，因過(guò)沖而導(dǎo)致電壓電平成為最大的瞬間。另外，本說(shuō)明書(shū)中的“向LNB的輸入電壓(Vin) ”是指輸入到LNB的輸出端子91上的電壓。根據(jù)圖15的實(shí)際測(cè)定結(jié)果，當(dāng)把向LNB100的輸入電壓Vin定為19V時(shí)，由于所述穩(wěn)定電源31的輸出電壓Vtjut的過(guò)沖現(xiàn)象，向LNB100的輸入電壓Vin可瞬間上升至30. 4V。另外，根據(jù)圖15的實(shí)際測(cè)定結(jié)果，M0P-IN101的端子CNT_IN上的電位Votin瞬間上升到了28.0V。因電壓的瞬間上升，在LNBlOO中，二極管D3以及D4因過(guò)沖而被破壞，并導(dǎo)致發(fā)生了M0P-IN101無(wú)法正常工作的狀況。該現(xiàn)象有可能在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的組裝、檢查工序以及用戶(hù)安裝作業(yè)中發(fā)生，因此必須針對(duì)所述穩(wěn)定電源131輸出的電壓的過(guò)沖現(xiàn)象采取對(duì)策。
另外，專(zhuān)利文獻(xiàn)2的圖I所示的技術(shù)方案僅是為防止逆接電源時(shí)的過(guò)電流導(dǎo)致的二極管損壞，而插入電阻來(lái)抑制流過(guò)二極管的電流。此外，在專(zhuān)利文獻(xiàn)3的圖I所示的技術(shù)方案中，電阻用于對(duì)電容器的電涌所致的充電電荷進(jìn)行釋放，其與電容器共同工作才能發(fā)揮作用。并且，專(zhuān)利文獻(xiàn)3的圖I所示的方案僅僅是通過(guò)電阻來(lái)抑制二極管的擊穿電流，以防止整個(gè)保護(hù)電路的破壞。另外，在專(zhuān)利文獻(xiàn)4的圖3所示的技術(shù)方案中，抑制IC或者模塊內(nèi)的最大電壓的是二極管，該二極管將電壓抑制在擊穿電壓，而電阻只是用于限制流過(guò)模塊的電流。此外，在專(zhuān)利文獻(xiàn)5的圖6所示的技術(shù)方案不能斷言電阻的目的是在于保護(hù)二極管。與專(zhuān)利文獻(xiàn)I相關(guān)的技術(shù)并未對(duì)二極管進(jìn)行特別的保護(hù)。所述專(zhuān)利文獻(xiàn)I 5中揭示的各技術(shù)與以下將說(shuō)明的本發(fā)明的特點(diǎn)之間的關(guān)聯(lián)性并不強(qiáng)。本發(fā)明是鑒于所述問(wèn)題而開(kāi)發(fā)的，其目的在于提供一種作為針對(duì)設(shè)置在半導(dǎo)體集成電路中的端子上出現(xiàn)的ESD(Electro Static Discharge :靜電釋放)的對(duì)策,而在該保護(hù)半導(dǎo)體集成電路中設(shè)置的用以保護(hù)二極管的二極管保護(hù)電路、LNB (Low Noise Blockdown-converter :低噪聲降頻器)以及天線(xiàn)系統(tǒng)。為了達(dá)成所述目的，本發(fā)明的二極管保護(hù)電路與具備有輸入端子、分壓電阻、二極管群的半導(dǎo)體集成電路相連且用以保護(hù)所述二極管群，其中，所述分壓電阻由多個(gè)電阻組成，且用以對(duì)施加在所述輸入端子上的電壓進(jìn)行分壓；所述二極管群的一端與所述輸入端子相連，另一端接地；所述二極管群由I個(gè)或多個(gè)二極管組成，且用以將流過(guò)所述分壓電阻的電流抑制在規(guī)定值以下，該二極管保護(hù)電路的特征在于具備與所述輸入端子相連的保護(hù)電阻；所述保護(hù)電阻與流過(guò)所述二極管群的電流相對(duì)應(yīng)地，使施加在所述分壓電阻上的電壓下降成小于導(dǎo)致所述二極管群中的任意的二極管損壞的電壓，以使施加在所述輸入端子上的電壓得以下降。根據(jù)所述結(jié)構(gòu)，當(dāng)輸入端子上發(fā)生過(guò)電壓時(shí)，會(huì)因構(gòu)成二極管群的二極管發(fā)生擊穿而導(dǎo)致電流流入二極管群，然而保護(hù)電阻可對(duì)應(yīng)流入二極管的電流來(lái)使其自身上施加的電壓降低。換言之，根據(jù)保護(hù)電阻的電阻值以及流過(guò)二極管群的電流的電流值，使施加在保護(hù)電阻上的電壓降低，其后將該降低后電壓施加至連接有保護(hù)電阻的輸入端子。在此，具體而言，保護(hù)電阻通過(guò)所述的壓降，使施加在其自身上的電壓下降成不會(huì)損壞各二極管的電壓。換言之，保護(hù)電阻具有如下電阻值與流過(guò)二極管群的電流相對(duì)應(yīng)地降低施加在其自身上的電壓，以使該施加的電壓下降成不會(huì)破壞各二極管的電壓。通過(guò)所述結(jié)構(gòu)，不會(huì)出現(xiàn)因從輸入端子向半導(dǎo)體集成電路施加過(guò)電壓而導(dǎo)致二極管群的各二極管發(fā)生擊穿的危險(xiǎn)，因此能夠防止該半導(dǎo)體集成電路中設(shè)置的ESD對(duì)策用二極管被破壞。另外，保護(hù)電阻雖然連接在半導(dǎo)體集成電路的輸入端子上，但保護(hù)電阻所連接的是半導(dǎo)體集成電路。也就是說(shuō)，保護(hù)電阻被設(shè)在半導(dǎo)體集成電路的外部。其理由如下。以上已說(shuō)明了半導(dǎo)體集成電路中內(nèi)置的分壓電阻對(duì)于輸入端子上出現(xiàn)的ESD的耐性較低。為了防止此類(lèi)分壓電阻因所述ESD而被破壞，在半導(dǎo)體集成電路中內(nèi)置有二極管群。
此外，假設(shè)將保護(hù)電阻內(nèi)置于半導(dǎo)體集成電路時(shí)，保護(hù)電阻與所述分壓電阻同樣，會(huì)因輸入端子上出現(xiàn)的ESD而被破壞。相反，將保護(hù)電阻設(shè)在半導(dǎo)體集成電路的外部時(shí)，可利用碳膜電阻或者金屬膜電阻等這些在一般電路中采用的電阻來(lái)構(gòu)成保護(hù)電阻。與半導(dǎo)體集成電路中內(nèi)置的電阻相t匕，碳膜電阻以及金屬膜電阻對(duì)ESD的耐性能夠加以提高。因此，通過(guò)將保護(hù)電阻設(shè)在半導(dǎo)體集成電路的外部，便能夠加以提高保護(hù)電阻對(duì)于ESD的耐性。(發(fā)明的效果)如上所述，本發(fā)明的二極管保護(hù)電路與具備有輸入端子、分壓電阻、二極管群的半導(dǎo)體集成電路相連且用以保護(hù)所述二極管群，其中，所述分壓電阻由多個(gè)電阻組成，且用以對(duì)施加在所述輸入端子上的電壓進(jìn)行分壓；所述二極管群的一端與所述輸入端子相連，另一端接地；所述二極管群由I個(gè)或多個(gè)二極管組成，且用以將流過(guò)所述分壓電阻的電流抑制在規(guī)定值以下，該二極管保護(hù)電路具備與所述輸入端子相連的保護(hù)電阻；所述保護(hù)電阻與流過(guò)所述二極管群的電流相對(duì)應(yīng)地，使施加在所述分壓電阻上的電壓下降成小于導(dǎo)致所述二極管群中的任意的二極管損壞的電壓，以使施加在所述輸入端子上的電壓得以下降。因此，本發(fā)明具有以下效果能夠防止半導(dǎo)體集成電路中的作為針對(duì)該半導(dǎo)體集成電路的端子上出現(xiàn)的ESD的對(duì)策而設(shè)置的二極管被破壞。


圖I是本發(fā)明實(shí)施方式的二極管保護(hù)電路的電路結(jié)構(gòu)圖，是保護(hù)電阻連接在本發(fā) 明的輸入端子上的形態(tài)的圖。圖2是，根據(jù)施加在圖I所示輸入端子上的電壓的電平與流過(guò)圖I所示二極管群的電流的電流值之間的關(guān)系的曲線(xiàn)圖，來(lái)決定保護(hù)電阻的電阻值的示意圖。圖3是在LNB的輸出端子與接通狀態(tài)的穩(wěn)定電源進(jìn)行連接前后時(shí)的，經(jīng)過(guò)時(shí)間與向LNB的輸入電壓(Vin)的電平之間的關(guān)系、以及經(jīng)過(guò)時(shí)間與施加在圖I所示輸入端子上的電壓的電平之間的關(guān)系的曲線(xiàn)圖，其表示了將保護(hù)電阻的電阻值調(diào)至為47Q時(shí)的關(guān)系。圖4是與保護(hù)電阻的電阻值相對(duì)應(yīng)的、由保護(hù)電阻帶來(lái)的效果的驗(yàn)證結(jié)果表以及曲線(xiàn)圖。圖5是保護(hù)電阻的電阻值與半導(dǎo)體集成電路中的偏振波切換電壓的電平之間的關(guān)系的表以及曲線(xiàn)圖。圖6是在LNB的輸出端子與接通狀態(tài)的穩(wěn)定電源進(jìn)行連接前后時(shí)的，經(jīng)過(guò)時(shí)間與向LNB的輸入電壓(Vin)的電平之間的關(guān)系、以及經(jīng)過(guò)時(shí)間與施加在圖I所示輸入端子上的電壓的電平之間的關(guān)系的曲線(xiàn)圖，其表示了將保護(hù)電阻的電阻值調(diào)至為300Q時(shí)的關(guān)系。圖7是具備圖I所示的二極管保護(hù)電路以及半導(dǎo)體集成電路的LNB的結(jié)構(gòu)的電路框圖。圖8是具代表性的衛(wèi)星廣播接收系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)圖。圖9是衛(wèi)星廣播接收用LNB的一個(gè)例子的圖，是單輸出通用LNB的電路結(jié)構(gòu)框圖。圖10是衛(wèi)星廣播接收用LNB的其他例子的圖，是具備有作為本機(jī)振蕩器的PLL電路的單輸出通用LNB的電路結(jié)構(gòu)框圖。
圖11是半導(dǎo)體集成電路中的被施加比半導(dǎo)體集成電路的主電流電壓大的電壓的輸入端子及其周邊電路的結(jié)構(gòu)例的電路圖，是表示在該輸入端子上出現(xiàn)正電壓ESD時(shí)的電流流動(dòng)樣態(tài)的圖。圖12是表示施加在圖11所示輸入端子上的電壓和流過(guò)該輸入端子的電流之間的關(guān)系的曲線(xiàn)圖。圖13是，半導(dǎo)體集成電路中的被施加比半導(dǎo)體集成電路的主電流電壓大的電壓的輸入端子及其周邊電路的結(jié)構(gòu)例的電路圖，是表示在該輸入端子上出現(xiàn)負(fù)電壓ESD時(shí)的電流流動(dòng)示意圖。圖14是表示將圖10所示LNB的輸出端子連接至接通狀態(tài)的穩(wěn)定電源的樣子的模式圖。圖15是在圖10所示LNB的輸出端子與接通狀態(tài)的穩(wěn)定電源進(jìn)行連接前后時(shí)的， 經(jīng)過(guò)時(shí)間與向LNB的輸入電壓(Vin)的電平之間的關(guān)系以及經(jīng)過(guò)時(shí)間與施加在圖11所示輸入端子上的電壓的電平之間的關(guān)系的曲線(xiàn)圖。標(biāo)號(hào)說(shuō)明101MOP-IC (半導(dǎo)體集成電路)D3以及D4 多級(jí)二極管(二極管群)D1以及D2 分壓電阻Rcntjn 保護(hù)電阻(二極管保護(hù)電路)100'LNB103混頻器(混頻電路)104IF放大器(中頻放大器)
具體實(shí)施例方式以下，就本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。( 二極管保護(hù)電路的結(jié)構(gòu))圖I是本實(shí)施方式的二極管保護(hù)電路的電路結(jié)構(gòu)圖。在說(shuō)明二極管保護(hù)電路之前，首先需要聲明的是本實(shí)施方式的MOP-IC(半導(dǎo)體集成電路)101與圖11所示M0P-IC101具有相同的結(jié)構(gòu)。S卩，如圖I所示，M0P-IC101具備端子(輸入端子)CNT_IN以及電路120，電路120是針對(duì)端子CNT_IN上出現(xiàn)的ESD的對(duì)策用電路。在此，端子CNT_IN是被施加大于M0P-IC101的主電源電壓(3. 3V)的電壓(最大為19V)的端子。另外，也可以說(shuō)端子CNT_IN是被施加大于M0P-IC101的額定電壓(5V以下)的電壓(最大19V)的端子。電路120具備二極管D1 D4、分壓電阻R1以及R2、穩(wěn)定化電容C1以及電壓檢測(cè)電路121。設(shè)想分壓電阻R1的電阻值為420k Q，分壓電阻R2的電阻值為SOkQ。另外，由于分壓電阻R1以及R2相串聯(lián)，因此分壓電阻R1以及R2的電阻值的合計(jì)為(合成電阻)500kQ。另外，構(gòu)成二極管群的二極管D3以及隊(duì)具有通過(guò)以下的動(dòng)作來(lái)防止分壓電阻R1以及R2損壞的功能。S卩，在因ESD而導(dǎo)致自端子CNT_IN輸入M0P-IC101電壓發(fā)生了過(guò)大的電位上升時(shí)，二極管D3以及D4被施加反向偏壓而引起擊穿。由此，電流A Icmtin流向模擬電路用地線(xiàn)，而分壓電阻R1以及R2中不會(huì)流入過(guò)大電流，因此可防止分壓電阻R1以及R2的損壞。另外，在因ESD而導(dǎo)致自端子CNT_IN輸入M0P-IC101的電壓發(fā)生了負(fù)壓降時(shí)，二極管D3以及D4被施加順向偏壓。由此，電流A Icntjn經(jīng)由二極管D3以及D4從模擬電路用地線(xiàn)流向端子CNT_IN(參照?qǐng)D13)。從而，分壓電阻R1以及R2中不會(huì)流入過(guò)度電流，因此可防止分壓電阻R1以及R2的損壞。 在此，在端子CNT_IN上，作為二極管保護(hù)電路連接有保護(hù)電阻Rcmt IN。保護(hù)電阻Rcmt IN的一端與端子CNT_IN連接，另一端與低通濾波器94連接。向LNB100'的輸入電壓Vin(以下簡(jiǎn)稱(chēng)為“輸入電壓VIN”)經(jīng)低通濾波器94后而獲得的電壓，被施加到保護(hù)電阻RCNT—IN上(參照后述的圖7)。另外，保護(hù)電阻Rotin被設(shè)在M0P-IC101的外部，S卩，外置于M0P-IC101。為了提高對(duì)于ESD的耐性,保護(hù)電阻Rc；NT—ra優(yōu)選是用于一般電路的碳膜電阻或者金屬膜電阻。此外，保護(hù)電阻Rcmt IN的電阻值能夠?qū)?yīng)流過(guò)二極管D3以及D4的電流來(lái)使施加在保護(hù)電阻Rcniun上的電壓下降到低于導(dǎo)致二極管D3及/或D4短路且破壞的電壓。關(guān)于保護(hù)電阻ReNT—IN的電阻值的具體例，將在以后進(jìn)行說(shuō)明。因端子CNT_IN上出現(xiàn)的ESD等而導(dǎo)致端子CNT_IN上發(fā)生過(guò)電壓時(shí)，二極管D3以及04便引起擊穿，從而電流AIcnth流入二極管D3以及D4。保護(hù)電阻Rcntin與電流AIcnt—IN相對(duì)應(yīng)地使施加在保護(hù)電阻RCNT—IN上的電壓降低。并且，保護(hù)電阻RcNT—IN將該降低的電壓施加在與保護(hù)電阻Rcmt IN連接的端子CNT_IN上。換言之，施加在保護(hù)電阻Rcmt IN上的電壓是根據(jù)保護(hù)電阻RCNT—IN的電阻值以及電流AIcmiun的電流值而得以降低的。然后該降低后的電壓被施加到端子CNT_IN上。圖I中表示有電流A IeNT IN流向模擬電路用地線(xiàn)的樣子，此時(shí)，電流ICNT—IN通過(guò)端子CNT_IN流向(被提供給)保護(hù)電阻RCNT—IN。此外，保護(hù)電阻Rcmt IN具有如下電阻值能夠根據(jù)施加在保護(hù)電阻Rcmt IN上的電壓的與電流A Icntjn相對(duì)應(yīng)的壓降，來(lái)使該電壓降低成不會(huì)導(dǎo)致二極管D3及/或D4短路且破壞的電壓。因此，不會(huì)出現(xiàn)因從端子DNT_IN向M0P-IC101施加過(guò)電壓而導(dǎo)致二極管D3以及D4發(fā)生擊穿的危險(xiǎn)。其結(jié)果，能夠防止設(shè)在M0P-IC101中的ESD對(duì)策用二極管D3及/或隊(duì)被破壞。另外，將保護(hù)電阻Rcnt IN設(shè)在M0P-IC101的外部的理由如下。以上已說(shuō)明了分壓電阻札以及民對(duì)于端子CNT_IN上出現(xiàn)的ESD的耐性較低。為了防止此類(lèi)分壓電阻R1以及R2因所述ESD而破壞，在M0P-IC101中內(nèi)置有二極管D3以及
D40此外，假設(shè)將保護(hù)電阻Rcnt IN內(nèi)置于M0P-IC101時(shí)，則保護(hù)電阻Rcmt in與所述分壓電阻R1以及R2同樣，會(huì)因端子CNT_IN上出現(xiàn)的ESD而被破壞。相反，將保護(hù)電阻Rem IN設(shè)在M0P-IC101的外部時(shí)，可利用碳膜電阻或者金屬膜電阻等這些在一般電路中采用的電阻來(lái)構(gòu)成保護(hù)電阻Rcnt IN。與M0P-IC101中內(nèi)置的電阻(例如，分壓電阻R1以及R2)相比，碳膜電阻或者金屬膜電阻對(duì)ESD的耐性能夠作提高。因此，通過(guò)將保護(hù)電阻Rcmt IN設(shè)在M0P-IC101的外部，便能夠加以提高保護(hù)電阻ReNT IN對(duì)ESD的耐性。另外，M0P-IC101對(duì)“接收V偏振波信號(hào)時(shí)”和“接收H偏振波信號(hào)時(shí)”作切換。V偏振波信號(hào)用于向垂直路徑上的前置放大器(HEMT85a)提供偏壓，H偏振波信號(hào)用于向水平路徑上的前置放大器(HEMT85b)提供偏壓。以下，將“接收V偏振波信號(hào)時(shí)”與“接收H偏振波信號(hào)時(shí)”之間的切換稱(chēng)作偏振波切換。
如上所述，所述偏振波切換是對(duì)應(yīng)于施加在端子CNT_IN上的電壓Vcmt IN的電平(端子電壓)來(lái)進(jìn)行的。具體是，由分壓電阻R1以及R2對(duì)電壓Vcntin進(jìn)行分壓，經(jīng)該分壓后而得到的電壓被施加給電壓檢測(cè)電路121。電壓檢測(cè)電路121對(duì)施加到自身上的經(jīng)分壓電阻R1及R2分壓后的電壓，作電平檢測(cè)。根據(jù)電壓檢測(cè)電路121的電壓電平檢測(cè)結(jié)果，在M0P-IC101中，由HEMT控制電路105依照上述的通用LNB的規(guī)格，進(jìn)行偏振波切換。在此，就分壓電阻R1以及R2的合計(jì)電阻值而言，如果保護(hù)電阻Rcnt in的電阻值大到不可忽視的程度，分壓電阻R1和分壓電阻R2的分壓比的相對(duì)不穩(wěn)就會(huì)增大。該相對(duì)不穩(wěn)將成為導(dǎo)致電壓Vcnt IN的電平發(fā)生較大不穩(wěn)的要因。由此，在M0P-IC101中可能難以正常進(jìn)行所述偏振波切換。因此，保護(hù)電阻Rcnt IN的電阻值優(yōu)選為小于分壓電阻R1以及R2的合計(jì)電阻值(在此為500k Ω )的O. 2 %。由此，保護(hù)電阻Rcnt IN可抑制因設(shè)置保護(hù)電阻Rcnt IN而引起電壓VcntIN的電平不穩(wěn)增大的問(wèn)題，并能夠抑制電壓Vot IN偏離偏振波切換電壓的規(guī)格(14V 16V)。其結(jié)果，能正常進(jìn)行M0P-IC101中的所述偏振波切換。因追加保護(hù)電阻Rcmt IN，偏振波切換電壓自身的值會(huì)增高，但如果在設(shè)計(jì)M0P-IC101之前先意識(shí)到該現(xiàn)象，且對(duì)應(yīng)電阻Rcnt IN的值來(lái)設(shè)計(jì)M0P-IC101的內(nèi)部電路的話(huà)，便可應(yīng)付該現(xiàn)象。本發(fā)明的發(fā)明者還發(fā)現(xiàn)了以下問(wèn)題，即追加保護(hù)電阻RCNT— 后，會(huì)導(dǎo)致分壓電阻R1和分壓電阻K2的分壓比的不穩(wěn)也伴隨增大。在M0P-IC101的設(shè)計(jì)上，在M0P-IC101能正常工作的前提下，當(dāng)然是存在有所能設(shè)計(jì)的分壓比不穩(wěn)限度的。為了將分壓電阻R1和分壓電阻R2的分壓比的不穩(wěn)控制在該不穩(wěn)限度內(nèi)，保護(hù)電阻RCNT—ΙΝ的電阻值優(yōu)選在分壓電阻R1以及R2的合計(jì)電阻值的O. 2%以?xún)?nèi)。(LNB以及通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu))圖7是具備有保護(hù)電阻Rcnt ΙΝ以及M0P-IC101的LNB100'的結(jié)構(gòu)的電路框圖。如圖7所示，LNB100'的結(jié)構(gòu)相當(dāng)于是在圖10的LNB100上增設(shè)了與端子CNT_IN連接的保護(hù)電阻RCNT—IN而成的結(jié)構(gòu)。傳播至LNB'的頻率為10. 7 12. 75GHz的抵達(dá)信號(hào)被各偏振波(H偏振波以及V偏振波)用天線(xiàn)探針82接收之后，被LNA83對(duì)該信號(hào)進(jìn)行低噪音放大，然后經(jīng)過(guò)BPF86。關(guān)于BPF86以及設(shè)在其前級(jí)的各部件的詳細(xì)內(nèi)容，已參照LNB80的電路框圖(圖9)作了說(shuō)明，因此省略。經(jīng)過(guò)了 BPF86的信號(hào)作為RF信號(hào)RFIN被輸入到M0P-IC101中。輸入到M0P-IC101中的RF信號(hào)RFIN被RF放大器102進(jìn)行放大。經(jīng)RF放大器102放大后的信號(hào)(具有無(wú)線(xiàn)電通信頻率的信號(hào))在混頻器(混頻電路)103中，與由VC0106提供的9. 75GHz或者10. 6GHz的本機(jī)振蕩成分進(jìn)行混頻，從而被下調(diào)(頻率轉(zhuǎn)換)成950MHz 2. 15GHz的中頻信號(hào)。然后，該下調(diào)之后的信號(hào)(中頻信號(hào))被IF放大器(中頻放大器)104放大，并作為IF信號(hào)IFOUT從M0P-IC101輸出。另夕卜，VC0106、充電泵107、相位比較器108、分頻器109、預(yù)分頻器(prescaler) 110、交流電壓源111以及晶體振蕩器器112等構(gòu)成了 PLL電路。該P(yáng)LL電路是可運(yùn)用公知技術(shù)來(lái)生成所述本振成分的公知的電路，因此省略其詳細(xì)內(nèi)容。如上所述，保護(hù)電阻ReNT IN的一端與M0P-IC101的端子CNT_IN連接，另一端與低通濾波器94連接。并且，通過(guò)將LNB10(V用作圖8所示衛(wèi)星廣播接收系統(tǒng)70的LNB71，便能夠構(gòu)成天線(xiàn)系統(tǒng)。此時(shí)，將LNB10(V的輸入波導(dǎo)管81連接至室外單元72，并將輸出端子91通過(guò)同軸電纜75連接至室內(nèi)單元76即可。 (保護(hù)電阻的電阻值與保護(hù)電阻帶給二極管群的保護(hù)效果之間的關(guān)系驗(yàn)證)在本實(shí)施方式中，如圖I所示，在M0P-IC101中內(nèi)置有作為ESD對(duì)策電路的呈雙級(jí)連接的二極管，所述呈雙級(jí)連接的二極管的陰極連接于端子CNT_IN側(cè)，陽(yáng)極連接與地線(xiàn)偵U。對(duì)于M0P-IC101，在其端子CNT_IN上連接了保護(hù)電阻Rcnt in。由此，本實(shí)施方式可防止因該呈雙級(jí)連接的二極管的擊穿局域中的過(guò)電壓而導(dǎo)致各二極管被破壞。圖2是，根據(jù)施加在端子CNT_IN上的電壓Vcmt in的電平與流過(guò)二極管D3以及04的電流△ Icnt IN的電流值之間的關(guān)系的曲線(xiàn)圖，來(lái)決定保護(hù)電阻Rcnt IN的電阻值的示意圖。如圖2所示，首先，根據(jù)二極管D3以及D4發(fā)生擊穿時(shí)的電壓Vcmt IN的電平的實(shí)際測(cè)定值、以及反向電流(電流Mcnun)的電流值的實(shí)際測(cè)定值，將保護(hù)電阻Ro^—^的電阻值設(shè)定成了略高于44Ω (lV/22mA ^ 44Ω)的值47 Ω。圖3是表示在LNB10(V的輸出端子91與接通狀態(tài)的穩(wěn)定電源131 (參照?qǐng)D14)進(jìn)行連接前后時(shí)的，經(jīng)過(guò)時(shí)間(橫軸)與輸入電壓Vin的電平(縱軸)之間的關(guān)系、以及經(jīng)過(guò)時(shí)間(橫軸)與電壓Vcnt in的電平(縱軸)之間的關(guān)系的曲線(xiàn)圖。圖3的曲線(xiàn)圖表示的是將保護(hù)電阻Rotjn的電阻值如上述那樣設(shè)為47 Ω時(shí)的例子。在此，圖3中的TC表示的是在剛連接之后，電壓的電平因過(guò)沖而成為最大的瞬間。根據(jù)圖3，在保護(hù)電阻Rcnt IN的電阻值為47 Ω的情況下，發(fā)生過(guò)沖時(shí)的輸入電壓Vin的最高電平為31. 3V。此時(shí)，施加在端子CNT_IN上的電壓Vcmt IN的最大電平被抑制在25. 3V,避免了二極管D3以及D4遭破壞。但是，在保護(hù)電阻Rcmt IN的電阻值為47 Ω的情況下，雖然僅I次的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是二極管D3以及D4未被破壞，但在反復(fù)進(jìn)行多次的連接實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，電壓Vcnt IN有時(shí)達(dá)到了26. 5V以上。此時(shí)，二極管D3及/或D4被破壞。二極管D3及/或D4被破壞時(shí)，因過(guò)沖而導(dǎo)致的輸入電壓Vin的最大電平為34V。由上可知，如果采用以圖2所示的模擬實(shí)驗(yàn)所決定的47 Ω來(lái)作為保護(hù)電阻Rcmt IN的電阻值，則無(wú)法切實(shí)地防止二極管D3及/或D4被破壞。對(duì)此，繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，將切斷狀態(tài)的穩(wěn)定電源131連接到輸出端子91上后，接通穩(wěn)定電源131的輸出開(kāi)關(guān)來(lái)產(chǎn)生電源電壓。由此來(lái)使過(guò)沖幾乎不會(huì)發(fā)生。此時(shí)，由于幾乎不發(fā)生過(guò)沖，所以輸入電壓Vin保持恒定狀態(tài)。圖4是表示與保護(hù)電阻Rcnt IN的電阻值相對(duì)應(yīng)的、由保護(hù)電阻Rcnt IN帶來(lái)的效果的驗(yàn)證結(jié)果表及曲線(xiàn)圖。具體是，圖4的表所表示的是相比于恒定狀態(tài)下的輸入電壓Vin的電平，在保護(hù)電阻Rcnt—IN的電阻值分別為100 Ω、200 Ω ,300 Ω以及IK Ω時(shí)所測(cè)定的電壓Vcnt IN的電平以及電流AIcnt in的電流值的結(jié)果。另外，圖4中的“ESD 二極管的擊穿區(qū)域中的電流增加”曲線(xiàn)表示的是根據(jù)圖4中的表所得出的、輸入電壓Vin的電平(橫軸)和電壓VotIN的電平(縱軸)之間的關(guān)系。在此，導(dǎo)致破壞二極管D3及/或D4的電壓Vcnt IN的電平被定成26. 5V。
根據(jù)圖4所示的測(cè)定結(jié)果，若保護(hù)電阻Rcmt in的電阻值為200Ω以上，則即使因過(guò)沖而導(dǎo)致輸入電壓Vin的最大電平成為40V，也能將電壓Vcmt IN的最大電平抑制成小于26. 5V。另外，為了進(jìn)行與輸入的電壓值相對(duì)應(yīng)的偏振波切換，端子Rotin被連接至電壓檢測(cè)電路121，電壓檢測(cè)電路121對(duì)經(jīng)分壓電阻R1以及R2分壓后的電壓進(jìn)行檢測(cè)。在此，如果保護(hù)電阻RCNT—IN的電阻值大到會(huì)影響到各分壓電阻的電阻值(Rl為420k Ω，R2為80k，合計(jì)為500Ω)的比率，所述分壓后的電壓便會(huì)出現(xiàn)不穩(wěn)，從而導(dǎo)致電壓檢測(cè)電路121可能做 出錯(cuò)誤的電壓判定結(jié)果。具體是，電壓檢測(cè)電路121根據(jù)輸入過(guò)來(lái)的所述分壓后的電壓是否超過(guò)規(guī)定的閾值，來(lái)判定是否進(jìn)行偏振波切換。M0P-IC101被設(shè)計(jì)成上述閾值在沒(méi)有保護(hù)電阻ReNT IN的狀態(tài)下大致為15V。因此，由于追加保護(hù)電阻Rcmt IN，會(huì)導(dǎo)致應(yīng)該與閾值進(jìn)行比較的所述分壓后的電壓發(fā)生降低，也就是相當(dāng)于該閾值相對(duì)性地變高。如果該閾值變高，就可能導(dǎo)致電壓檢測(cè)電路121的誤判定。具體是，電壓Vm IN = 16V時(shí)，可能會(huì)發(fā)生無(wú)法將“接收V偏振波信號(hào)時(shí)”切換成“接收H偏振波信號(hào)時(shí)”的這類(lèi)情況。對(duì)此，關(guān)于用以將“接收V偏振波信號(hào)時(shí)”切換成“接收H偏振波信號(hào)時(shí)”的偏振波切換電壓、以及用以將“接收H偏振波信號(hào)時(shí)”切換成“接收V偏振波信號(hào)時(shí)”的偏振波切換電壓，就這兩種偏振波切換電壓相對(duì)于保護(hù)電阻ROT—IN的電阻值的變動(dòng)作了確認(rèn)。確認(rèn)結(jié)果如圖5所示。圖5是保護(hù)電阻Rcnt IN的電阻值和M0P-IC101的偏振波切換電壓的電平之間的關(guān)系的表以及曲線(xiàn)圖。具體而言，圖5中的表所表示的是保護(hù)電阻Rcmt in的電阻值(ESD 二極管保護(hù)電阻RCNT—IN)、發(fā)生過(guò)沖時(shí)的電壓Vcnt IN的最大電平(Vcmt IN的過(guò)沖電壓)、偏振波切換電壓的電平(偏振波切換電壓)、偏振波切換電壓的電平變動(dòng)值(偏振波切換電壓相對(duì)于無(wú)保護(hù)電阻RCNT—IN時(shí)的變動(dòng)值)。并且，關(guān)于偏振波切換電壓的電平、以及偏振波切換電壓的電平變動(dòng)值，圖5中的"H-Pol — V-Pol”表示的是從“接收V偏振波信號(hào)時(shí)”向“接收H偏振波信號(hào)時(shí)”進(jìn)行偏振波切換時(shí)的情況；“V-Pol — H-Pol”表示的是從“接收H偏振波時(shí)”向“接收V偏振波時(shí)”進(jìn)行偏振波切換時(shí)的情況；“Ave”表示的是進(jìn)行這兩種偏振波切換時(shí)的各變動(dòng)值的平均值(僅限于偏振波切換電壓的電平變動(dòng)值)。在圖5的曲線(xiàn)圖表示的是圖5的表中的保護(hù)電阻Rm IN的電阻值(橫軸)和兩種偏振波切換時(shí)的各變動(dòng)值的平均值(縱軸)之間的關(guān)系。根據(jù)圖5可知，從兩種偏振波切換時(shí)的各變動(dòng)值的平均值來(lái)看，當(dāng)保護(hù)電阻Rcmt IN的電阻值達(dá)到1ΚΩ以上時(shí)，偏振波切換電壓發(fā)生了急劇增高。因此保護(hù)電阻Rcnt in的電阻值優(yōu)選小于1ΚΩ。電阻值小于1ΚΩ即相當(dāng)于是小于分壓電阻R1以及R2的電阻值的合計(jì)電阻值(500ΚΩ)的0.2%。通常，設(shè)想在MOP-IC的外部設(shè)置分壓電阻時(shí)，在設(shè)計(jì)上需要將D公差電阻用作分壓電阻。D公差電阻的公差為0.5%，由此來(lái)看，也可以說(shuō)小于1ΚΩ的保護(hù)電阻RCNT—IN的電阻值是妥當(dāng)?shù)闹怠?實(shí)施例) 基于以上的圖2 圖5所示的驗(yàn)證結(jié)果，將保護(hù)電阻Rcnt IN的電阻值設(shè)定為300 Ω。此時(shí)，與不設(shè)置保護(hù)電阻ROT—IN的情況相比，兩種偏振波切換時(shí)的各變動(dòng)值的平均值也只是提聞了 約O. 04V。圖6是在LNB10(V的輸出端子91與接通狀態(tài)的穩(wěn)定電源131進(jìn)行連接前后時(shí)的，經(jīng)過(guò)時(shí)間(橫軸)與輸入電壓Vin及電壓Vcnt in的電平(縱軸)之間的關(guān)系的曲線(xiàn)圖。圖6的曲線(xiàn)圖是上述的將保護(hù)電阻RCNT—IN的電阻值定為300Ω時(shí)的例子。在此，圖6中的TC表示的是在剛連接之后，因過(guò)沖而導(dǎo)致電壓電平成為最大的瞬間。根據(jù)圖6，在將保護(hù)電阻Rcnt IN的電阻值定為了 300Ω時(shí)，發(fā)生過(guò)沖時(shí)的輸入電源Vcnt in的最大電平為31. 9V。并且，此時(shí)施加在端子CNT_IN上的電壓Vcnt in的最大電平被抑制在23. 9V，二極管D3及/或D4未被破壞。對(duì)100個(gè)LNBlOOi分別反復(fù)進(jìn)行了 20次實(shí)驗(yàn)。其結(jié)果，在100個(gè)LNB100，中均未發(fā)生二極管D3及/或D4的破壞現(xiàn)象，因此實(shí)現(xiàn)防止了因擊穿區(qū)域中的過(guò)電壓而導(dǎo)致二級(jí)管D3及/或D4的破壞。另外，本發(fā)明的二極管保護(hù)電路的所述保護(hù)電阻的電阻值優(yōu)選是小于構(gòu)成所述分壓電阻的電阻的合成電阻值的O. 2%。對(duì)分壓電阻的合成電阻值而言，如果保護(hù)電阻的電阻值大到不可忽視的程度，那么合成電阻的分壓比的相對(duì)不穩(wěn)就會(huì)增大，且該相對(duì)不穩(wěn)將成為導(dǎo)致施加在輸入端子上的電壓電平發(fā)生較大不穩(wěn)的要因。因此，在需要進(jìn)行與施加在輸入端子上的電壓電平相對(duì)應(yīng)的處理的半導(dǎo)體集成電路中，可能難以正常進(jìn)行該處理。對(duì)于分壓電阻的合成電阻而言，保護(hù)電阻是導(dǎo)致發(fā)生相對(duì)不穩(wěn)的要因。因此保護(hù)電阻的電阻值優(yōu)選是盡量小的值。根據(jù)所述結(jié)構(gòu)，保護(hù)電阻的電阻值小于分壓電阻的合成電阻的0.2%，是非常小的值。因此，能夠抑制因設(shè)置保護(hù)電阻而導(dǎo)致施加在輸入端子上的電壓電平發(fā)生較大不穩(wěn)，以及能夠使半導(dǎo)體集成電路的所述處理正常進(jìn)行。另外，在本發(fā)明的二極管保護(hù)電路中，優(yōu)選是，所述保護(hù)電阻與被施加大于所述半導(dǎo)體集成電路的主電源電壓的電壓、或大于所述半導(dǎo)體集成電路的額定電壓的電壓的所述輸入端子相連。根據(jù)所述結(jié)構(gòu)，能夠防止作為輸入端子上出現(xiàn)的ESD的對(duì)策而設(shè)置的二極管群被破壞，在此，該輸入端子是指設(shè)在半導(dǎo)體集成電路中的用于接受比該半導(dǎo)體集成電路的主電源電壓或者額定電壓大的電壓電平的輸入端子。另外，本發(fā)明的LNB優(yōu)選具備本發(fā)明的二極管保護(hù)電路和所述半導(dǎo)體集成電路。根據(jù)所述結(jié)構(gòu)，在LNB中也能夠獲得與本發(fā)明的二極管保護(hù)電路相同的效果。此外，在本發(fā)明的LNB中，優(yōu)選所述半導(dǎo)體集成電路具備PLL電路；混頻電路，對(duì)具有無(wú)線(xiàn)電通信頻率的信號(hào)和所述PLL電路的輸出信號(hào)進(jìn)行混頻，以轉(zhuǎn)換成中頻信號(hào)；中頻放大器，對(duì)所述中頻信號(hào)進(jìn)行放大。根據(jù)所述結(jié)構(gòu)，由于半導(dǎo)體集成電路具備PLL電路，因此能夠?qū)崿F(xiàn)動(dòng)作穩(wěn)定的本機(jī)振蕩器。并且，根據(jù)所述結(jié)構(gòu)，LNB包含了兼?zhèn)溆谢祛l電路功能和中頻放大器功能的半導(dǎo)體集成電路。采用有該半導(dǎo)體集成電路的該LNB，能使具備有本機(jī)振蕩器(PLL電路)的本振電路的動(dòng)作得以穩(wěn)定化，以及能夠?qū)崿F(xiàn)零部件數(shù)的大幅削減。另外，本發(fā)明的天線(xiàn)系統(tǒng)優(yōu)選具備本發(fā)明的LNB。根據(jù)所述結(jié)構(gòu)，能夠在天線(xiàn)系統(tǒng)中獲得與本發(fā)明的LNB以及本發(fā)明的二極管保護(hù)電路相同的效果。
本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施方式，在權(quán)利要求的范圍內(nèi)可進(jìn)行種種變更，通過(guò)對(duì)不同的實(shí)施方式所揭示的技術(shù)方案進(jìn)行適宜組合而獲得的實(shí)施方式也屬于本發(fā)明的技術(shù)范疇內(nèi)。工業(yè)上的實(shí)用性 本發(fā)明能夠適用于作為針對(duì)設(shè)置在半導(dǎo)體集成電路中的端子上出現(xiàn)的ESD(Electro Static Discharge :靜電釋放)的對(duì)策,而在該保護(hù)半導(dǎo)體集成電路中設(shè)置的用以保護(hù)二極管的二極管保護(hù)電路、LNB (Low Noise Blockdown-converter :低噪聲降頻器)、以及天線(xiàn)系統(tǒng)等。
權(quán)利要求
1.一種ニ極管保護(hù)電路，與具備有輸入端子、分壓電阻、ニ極管群的半導(dǎo)體集成電路相連且用以保護(hù)所述ニ極管群，其中， 所述分壓電阻由多個(gè)電阻組成，且用以對(duì)施加在所述輸入端子上的電壓進(jìn)行分壓；所述ニ極管群的一端與所述輸入端子相連，另一端接地；所述ニ極管群由I個(gè)或多個(gè)ニ極管組成，且用以將流過(guò)所述分壓電阻的電流抑制在規(guī)定值以下， 該ニ極管保護(hù)電路的特征在于 具備與所述輸入端子相連的保護(hù)電阻； 所述保護(hù)電阻與流過(guò)所述ニ極管群的電流相對(duì)應(yīng)地，使施加在所述分壓電阻上的電壓下降成小于導(dǎo)致所述ニ極管群中的任意的ニ極管損壞的電壓，以使施加在所述輸入端子上的電壓得以下降。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ニ極管保護(hù)電路，其特征在于 所述保護(hù)電阻的電阻值小于組成所述分壓電阻的電阻的合成電阻值的O. 2%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ニ極管保護(hù)電路，其特征在于 所述保護(hù)電阻與被施加大于所述半導(dǎo)體集成電路的主電源電壓的電壓、或大于所述半導(dǎo)體集成電路的額定電壓的電壓的所述輸入端子相連。
4.ー種LNB，其特征在于 具備權(quán)利要求I所述的ニ極管保護(hù)電路和所述半導(dǎo)體集成電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的LNB，其特征在于 所述半導(dǎo)體集成電路具備 PLL電路； 混頻電路，對(duì)具有無(wú)線(xiàn)電通信頻率的信號(hào)和所述PLL電路的輸出信號(hào)進(jìn)行混頻，以轉(zhuǎn)換成中頻信號(hào)； 中頻放大器，對(duì)所述中頻信號(hào)進(jìn)行放大。
6.ー種天線(xiàn)系統(tǒng)，其特征在干 具備權(quán)利要求4或者5所述的LNB。
全文摘要
本發(fā)明的保護(hù)電阻(RCNT_IN)能夠?qū)?yīng)流過(guò)二極管(D3)以及(D4)的電流(ΔICNT_IN)來(lái)使施加在保護(hù)電阻(RCNT_IN)上的電壓下降成不會(huì)導(dǎo)致二極管(D3)及/或(D4)短路且破壞的電壓。
文檔編號(hào)H02H9/04GK102629756SQ20111038302
公開(kāi)日2012年8月8日 申請(qǐng)日期2011年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月3日
發(fā)明者仁部正之 申請(qǐng)人:夏普株式會(huì)社