專利名稱：低導通電阻阻斷型浪涌保護器件的制作方法
技術領域：
本發明涉及半導體器件領域，具體涉及半導體浪涌保護器件的領域，為一種低導 通電阻阻斷型浪涌保護器件。
背景技術：
電源浪涌或瞬態過壓定義為電子線路中出現顯著超出設計值的電壓，它主要有雷 擊、電力線搭接、電力線感應、或者地彈。當浪涌足夠高，瞬態過壓將對計算機、電話等電子 設備造成嚴重的損害。它同樣也會造成設備壽命減少。瞬態電壓浪涌抑制器限制了電力浪涌耦合到設備的能量，從而保護電子設備不被 損害。這類的產品包括浪涌保護晶閘管、氧化物壓敏電阻和雪崩二極管。這兩種類型的 器件都是并聯在被保護電路，瞬態電流會從它們提供的并聯通路流出。這類并聯保護存在 較多問題，它們包括
(1)與具體的浪涌類型有關，需要選擇繁多的型號匹配；
(2)會限制系統帶寬(容性負載限制它們只能用于低帶寬的應用)；
(3)需要多個元件構成的復雜設計，導致高的失效率；
(4)經常需要較大的空間；
(5)針對保護設計方案而言，單位成本高。目前得益于不間斷電源供應器(UPS)的引入，使家用電腦、衛星接收和其他家 庭應用設備已經擁有更為安全的保護。但是，計算機和其他數據系統通過數據線與外部世 界相連，這些數據線在非常低的電壓信號工作而且非常敏感。不幸的是，由于并聯保護存在 的較多問題，目前的浪涌保護技術仍然不能給予這類系統足夠的安全保證。結果是，眾多公 司在生產率降低和損害設備的修復上付出了昂貴的代價。阻斷型浪涌保護器件(Blocking Surge ftOtector，以下簡稱BSP)，是一項顛覆 性技術，它提供了一種全新的浪涌保護方法。與傳統的旁路瞬態保護器將能量從負載轉移 的工作原理不同，BSP與負載串聯，從而使它能夠特定地保護單個負載。當它達到他的觸發 閾值后，它會改變狀態，然后使浪涌重定向經氣體放電管等初級防護通路流過，從而“阻斷” 進入被保護設備的瞬態浪涌。BSP的的浪涌保護原理解決了傳統浪涌保護器件存在問題
(1)能夠適用多種的浪涌類型，不存在繁雜的選型；
(2)串聯應用，不影響系統帶寬，可應用于高速數據系統的保護；
(3)應用設計簡單，降低保護設計的失效率；
(4)同時實現過流過壓防護，替代多個器件的功能，相應減小了空間占用；
(5)針對保護設計方案而言，單位成本降低。常規阻斷型浪涌保護器件的觸發電流與導通電阻成反比關系，觸發電流越大要求 導通電阻越小。而在一些應用場合要求較小的觸發電流條件下實現低導通電阻，此時常規 阻斷型浪涌保護器件無法滿足要求。
新型的低導通電阻阻斷型浪涌保護器件具有小觸發電流應用下的低導通電阻特 性，進一步提升了阻斷型浪涌保護器件的性能。
發明內容
本發明所要解決的技術問題在于為被保護系統提供一種低導通電阻阻斷型浪涌 保護器件，該器件具有小觸發電流應用下的低導通電阻特性。本發明解決上述技術問題所采取的技術方案是一種低導通電阻阻斷型浪涌保護 器件，包括耗盡型場效應晶體管和電阻，所述浪涌保護器件至少由第一耗盡型場效應晶體 管、第二耗盡型場效應晶體管、第三耗盡型場效應晶體管、第一可變電阻元件、第二可變電 阻元件、第一電阻和第二電阻構成串聯結構的導通路徑，其中，
第一耗盡型場效應晶體管的漏極與模塊輸入端相連，柵極與第二耗盡型場效應晶體管 的源極相連；
第二耗盡型場效應晶體管的漏極與模塊輸出端相連，柵極與第一耗盡型場效應晶體管 的源極相連；
第一可變電阻元件連接第一耗盡型場效應晶體管的源極和第三耗盡型場效應晶體管 的源極；
第二可變電阻元件連接第二耗盡型場效應晶體管的源極和第三耗盡型場效應晶體管 的漏極；
第三耗盡型場效應晶體管的柵極與第一電阻和第二電阻分別相連，第一電阻的另一端 與模塊輸入端相連，第二電阻(R2)的另一端與模塊輸出端相連。所述的三個耗盡型場效應晶體管在正常工作情況下均導通，整個電路模塊表現為 小電阻的“短路”狀態，類似于熔絲正常工作下的特性；當輸入端進入正向浪涌(即輸出端進 入負向浪涌)，所述第一耗盡型場效應晶體管及第三耗盡型場效應晶體管的漏源壓降隨電 流增加而增加，二者漏源壓降與柵源電壓構成反饋，相互反饋逐漸形成夾斷趨勢，隨著電流 達到使晶體管溝道夾斷的觸發電流后，串聯路徑的電阻迅速增加，最終輸入端到輸出端形 成高阻狀態，整個電路模塊表現為高阻的“阻斷”狀態，類似于熔絲的熔斷狀態，從而“阻斷” 正向浪涌經過電路模塊進入被保護系統。同理，當輸入端進入負向浪涌(即輸出端進入正向浪涌)時，所述第二耗盡型場效 應晶體管及第三耗盡型場效應晶體管相互反饋形成夾斷，“阻斷”負向浪涌經過保護模塊進 入被保護系統。所述的第一可變電阻元件及第二可變電阻元件在所述阻斷型浪涌保護器件導通 路徑上，其阻值在正常工作電流下非常小；當器件電流達到觸發電流時，其阻值會迅速增加 幾個數量級。當輸入端進入正向浪涌(即輸出端進入負向浪涌)，所述第一耗盡型場效應晶體管 的柵源電壓由第一可變電阻壓降和第三耗盡型場效應晶體管的源漏壓降之和決定，在電流 未達到觸發值之前第一可變電阻元件及第三耗盡型場效應晶體管的導通電阻都很小，在電 流接近觸發值時第一可變電阻元件阻值迅速增加且遠大于第三耗盡型場效應晶體管的導 通電阻，在電流達到觸發值后可變電阻元件為第一耗盡型場效應晶體管貢獻了大部分柵源 電壓，引起第一場效應晶體管進入夾斷狀態，最終使所述浪涌保護器件進入正向高阻“阻斷’狀態。當輸入端進入負向浪涌(即輸出端進入正向浪涌)，所述第二耗盡型場效應晶體管 的柵源電壓由第二可變電阻元件的壓降和第三耗盡型場效應晶體管的漏源壓降之和決定， 在電流未達到觸發值之前第二可變電阻元件及第三耗盡型場效應晶體管的導通電阻都很 小，在電流接近觸發值時第二可變電阻元件阻值迅速增加且遠大于第三耗盡型場效應晶體 管的導通電阻，在電流達到觸發值后第二可變電阻元件為第二耗盡型場效應晶體管貢獻了 大部分柵源電壓，引起第二場效應晶體管進入夾斷狀態，最終使所述浪涌保護器件進入負 向高阻“阻斷’狀態。由于可變電阻元件能夠在任意確定電流條件下實現高阻值，類似于恒流源，因此 在串聯路徑中加入可變電阻元件后就解除了觸發電流與所述各個晶體管的自身導通電阻 的反比關系，保證了小觸發電流下所述各個晶體管自身低導通電阻，從而實現了整個浪涌 保護器件的低導通電阻。在上述方案的基礎上，所述的浪涌保護器件還包括由多數個電阻構成的第一反饋 分壓器和第二反饋分壓器，其中，第一反饋分壓器并聯于第一耗盡型場效應晶體管的源極 與第三耗盡型場效應晶體管的漏極之間，第一反饋分壓器的中間節點與第一耗盡型場效應 晶體管的柵極相連；第二反饋分壓器并聯于第二耗盡型場效應晶體管的源極與第三耗盡型 場效應晶體管的源極之間，第二反饋分壓器的中間節點與第二耗盡型場效應晶體管的柵極 相連。利用所述反饋分壓器進一步減小了雙向阻斷型浪涌保護器件在“短路”狀態下的串 聯電阻，降低了正常工作情況下雙向浪涌保護器件(BSP)對被保護系統的信號電壓及功耗 的影響。在上述方案的基礎上，第一反饋分壓器由第四電阻和第五電阻串聯構成，第四電 阻與第五電阻之間為第一反饋分壓器的中間節點；第二反饋分壓器由第六電阻和第七電阻 構成，第六電阻與第七電阻之間為第二反饋分壓器的中間節點。在上述方案的基礎上，作為本發明的一個改進，所述的第一可變電阻元件和第二 可變電阻元件為柵極與漏極短接的耗盡型場效應晶體管，所述的耗盡型場效應晶體管為耗 盡型N溝道場效應晶體管或耗盡型P溝道效應晶體管。在上述方案的基礎上，所述的柵極與漏極短接的耗盡型場效應晶體管為金屬氧 化物半導體場效應晶體管(M0SFET)、結型場效應晶體管(JFET)及靜電感應場效應晶體管 (SIT)中的一種。在上述方案的基礎上，所述的第一耗盡型場效應晶體管和第二耗盡型場效應晶體 管為金屬氧化物半導體場效應晶體管(M0SFET)、結型場效應晶體管(JFET)及靜電感應場 效應晶體管(SIT)中的一種，且導電溝道類型相同，并與第三耗盡型場效應晶體管的導電溝 道類型相反。在上述方案的基礎上，所述的第一耗盡型場效應晶體管和第二耗盡型場效應晶體 管均為金屬氧化物半導體場效應晶體管(M0SFET)。進一步，所述的第一耗盡型場效應晶體管和第二耗盡型場效應晶體管均為高壓金 屬氧化物半導體場效應晶體管(HV M0SFET)。在上述方案的基礎上，所述的第三耗盡型場效應晶體管為結型場效應晶體管。在上述方案的基礎上，所述第一耗盡型場效應晶體管及第二耗盡型場效應晶體管
6均為耗盡型N溝道金屬氧化物半導體場效應晶體管(NM0SFET)，而所述第三耗盡型場效應 晶體管為耗盡型P溝道結型場效應晶體管(PJFET)；或者，
所述第一耗盡型場效應晶體管及第二耗盡型場效應晶體管均為耗盡型P溝道金屬氧 化物半導體場效應晶體管(PM0SFET)，而所述第三耗盡型場效應晶體管為耗盡型N溝道結 型場效應晶體管(NJFET)。所述的第一耗盡型場效應晶體管和第二耗盡型場效應晶體管進一步優選高壓耗 盡型N溝道金屬氧化物半導體場效應晶體管(HV NM0SFET)，第三耗盡型場效應晶體管為耗 盡型P溝道結型場效應晶體管(PJFET)。通過高壓耗盡型N溝道金屬氧化物半導體場效應晶體管(HV NM0SFET)的漏極與 雙向浪涌保護器件(BSP)模塊輸入端或模塊輸出端相連，保證雙向浪涌保護器件(BSP) “阻 斷”時可以承受正負幾百伏的高壓。考慮到耗盡型P溝道結型場效應晶體管(PJFET)相比 其他耗盡型P溝道場效應晶體管具有更為優越的通態性能及更寬的夾斷電壓范圍，因此選 擇耗盡型PJFET與耗盡型HV NM0SFET串聯，保證了雙向BSP在“短路”狀態下更小的串聯 電阻和在發生“阻斷”時與耗盡型HV NM0SFET相互反饋形成更快的關斷。本發明的有益效果是
本發明是一種與大多數浪涌保護器件不同的半導體器件，無需電源供應，其行為與可 重置的熔絲相似，因為它可以在納秒級時間內觸發并與脆弱的電子設備斷開連接，直到瞬 態浪涌過去后恢復常態。與傳統的旁路瞬態保護器將能量從負載轉移的工作原理不同，阻 斷型浪涌保護器件與負載串聯，從而使它能夠特定地保護單個負載。由于本發明的浪涌保護器件可以串聯在被保護線路上，因此能夠用于高帶寬 的系統，而傳統器件無論是壓敏電阻、晶閘管還是雪崩二極管等并聯保護器件都無法應用 于這些系統。本發明的應用方法簡單，便于保護設計，同時實現過電壓和過電流保護，需要更少 的元件和更小的空間，能夠替代多種類型的器件，相對單位成本更低。本發明在阻斷型浪涌保護技術的基礎上，實現了低導通電阻小觸發電流條件下的 阻斷防護，進一步提升了阻斷型浪涌保護器件的性能。
圖1為本發明實施例1的電路結構原理圖。圖2為本發明實施例2的電路結構原理圖。圖3為本發明實施例3的電路結構原理圖。圖4為本發明實施例4的電路結構原理圖。附圖中標號說明
10、20、30、40 —浪涌保護器件
101、201、301、401—第一可變電阻元件
102、202、302、402—第二可變電阻元件 Ql 一第一耗盡型場效應晶體管
Q2 —第二耗盡型場效應晶體管 Q3 —第二耗盡型場效應晶體管Rl 一第一電阻R2 —第二電阻 R3 —第三電阻(未使用且圖中未示)
R—第一反饋分壓器 R4—第四電阻 R5—第五電阻 R’ 一第一反饋分壓器 R6 —第六電阻 R7 —第七電阻 S 一源極D —漏極G —柵極。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明進一步闡述。實施例1
請參閱圖1為本發明實施例1的電路結構原理圖所示，一種雙向阻斷型浪涌保護器件， 所述的浪涌保護器件10由第一耗盡型場效應晶體管Ql(耗盡型N溝道金屬氧化物半導體場 效應晶體管NM0SFET)、第二耗盡型場效應晶體管Q2 (耗盡型N溝道金屬氧化物半導體場效 應晶體管NM0SFET)、第三耗盡型場效應晶體管Q3(耗盡型P溝道結型場效應晶體管PJFET)、 第一可變電阻元件101、第二可變電阻元件102、第一電阻Rl (恒流源電阻)和第二電阻R2 (恒流源電阻)構成串聯結構的導通路徑，形成電路模塊，其中，所述浪涌保護器件10 (BSP) 內部各器件的連接關系描述如下
第一耗盡型場效應晶體管Ql的漏極S與模塊輸入端相連，柵極G與第二耗盡型場效應 晶體管Q2的源極S相連；
第二耗盡型場效應晶體管Q2的漏極D與模塊輸出端相連，柵極G與第一耗盡型場效應 晶體管Ql的源極S相連；
第一可變電阻元件101連接第一耗盡型場效應晶體管Ql的源極S和第三耗盡型場效 應晶體管Q3的源極S之間；
第二可變電阻元件102連接第二耗盡型場效應晶體管Q2的源極S和第三耗盡型場效 應晶體管Q3的漏極D之間；
第三耗盡型場效應晶體管Q3的柵極G與第一電阻Rl和第二電阻R2分別相連； 第一電阻Rl的另一端與模塊輸入端相連，第二電阻R2的另一端與模塊輸出端相連。低導通電阻阻斷型浪涌保護器件10 (BSP)的工作原理描述如下
當被保護線路正常工作時，模塊輸入端與輸出端壓降較小，因為串聯的第一耗盡型場 效應晶體管Ql、第二耗盡型場效應晶體管Q2和第三耗盡型場效應晶體管Q3都是耗盡型，且 第一可變電阻元件101和第一可變電阻元件102的阻值也非常小，所以模塊輸入端到輸出 端為小電阻特性，此時作為整個模塊的雙向浪涌保護器件10表現為正常的“短路”狀態。當被保護線路發生由雷擊或電源搭接引起的正向浪涌，模塊輸入端與輸出端承受 的壓降迅速增大，流經雙向浪涌保護器件10的電流也迅速增大，從而引起第一耗盡型場效 應晶體管Ql的漏源壓降、第三耗盡型場效應晶體管Q3的源漏壓降以及第一可變電阻元件 101的壓降迅速增加。由于第三耗盡型場效應晶體管Q3的源漏壓降與第一可變電阻元件101的壓降之 和反饋成為第一耗盡型場效應晶體管Ql的負柵源偏壓，隨著第三耗盡型場效應晶體管Q3 的源漏壓降和第一可變電阻元件101的壓降增加，第一耗盡型場效應晶體管Ql的柵源偏壓 負向增加，導致第一耗盡型場效應晶體管Ql的漏源電阻增大，進一步引起第一耗盡型場效 應晶體管Ql的漏源壓降增大。
由于第一耗盡型場效應晶體管Ql的漏極電位通過第一電阻Rl構成的恒定電流源 的耦合，與第三耗盡型場效應晶體管Q3的柵極電位成正比，因此第一耗盡型場效應晶體管 Ql的漏源壓降與第一可變電阻元件101的壓降之和反饋成為場效應晶體管Q3的正柵源偏 壓。隨著第一耗盡型場效應晶體管Ql的漏源壓降與第一可變電阻元件101壓降之和的增 加，第三耗盡型場效應晶體管Q3的柵源偏壓正向增加，導致場效應晶體管Q3的源漏電阻增 大。而第三耗盡型場效應晶體管Q3的源漏電阻增大引起的源漏壓降又形成反饋，進一步引 起第一耗盡型場效應晶體管Ql的柵源偏壓負向增大。如上所述，當正向浪涌電流進入輸入端時，雙向浪涌保護器件10內部兩個串聯的 第一耗盡型場效應晶體管Ql和第三耗盡型場效應晶體管Q3之間形成相互關斷的循環反 饋，第二耗盡型場效應晶體管Q2始終導通，直到流經第一耗盡型場效應晶體管Ql和第三耗 盡型場效應晶體管Q3及第一可變電阻元件101和第二可變電阻元件102的電流達到使第 一可變電阻元件101和第三耗盡型場效應晶體管Q3完全關斷的閾值，第一可變電阻元件 101阻值迅速大幅增加，第一耗盡型場效應晶體管Ql和第三耗盡型場效應晶體管Q3會迅速 進入截止狀態，模塊輸入端到輸出端形成高阻，此時作為整個模塊的雙向浪涌保護器件10 表現為“阻斷”狀態。同理，當被保護線路發生負向浪涌，相當于此時模塊的輸出端進入正向浪涌，與模 塊輸出端相連的耗盡型N溝道第二耗盡型場效應晶體管Q2與耗盡型P溝道第三耗盡型場 效應晶體管Q3形成相互關斷的循環反饋，耗盡型N溝道第一耗盡型場效應晶體管Ql始終 導通，直到流經第二耗盡型場效應晶體管Q2和第三耗盡型場效應晶體管Q3及第一可變電 阻元件101和第二可變電阻元件102的電流達到使第二耗盡型場效應晶體管Q2和第三耗 盡型場效應晶體管Q3完全關斷的閾值，第二可變電阻元件102阻值迅速大幅增加，第二耗 盡型場效應晶體管Q2和第三耗盡型場效應晶體管Q3會迅速進入截止狀態，模塊輸出端到 輸入端形成高阻，從而阻斷從模塊輸出端進入的正向浪涌，即從模塊輸入端進入的負向浪 涌。實施例2
請參閱圖2為本發明實施例2的電路結構原理圖所示，為針對實施例1的浪涌保護器 件的一種改進結構，浪涌保護器件20中，第一可變電阻元件201和第二可變電阻元件202 為柵極與漏極短接的N溝道耗盡型場效應晶體。浪涌保護器件20還包括第一反饋分壓器R和第二反饋分壓器R’，其中，第一反饋 分壓器R由第四電阻R4和第五電阻R5串聯構成，第四電阻R4與第五電阻R5之間為第一 反饋分壓器R的中間節點，第一反饋分壓器R并聯于第一耗盡型場效應晶體管Ql的源極S 與第三耗盡型場效應晶體管Q3的漏極D之間，第一反饋分壓器101’的中間節點與第一耗 盡型場效應晶體管Ql的柵極G相連；第二反饋分壓器R’由第六電阻R6和第七電阻R7構 成，第六電阻R6與第七電阻R7之間為第二反饋分壓器R’的中間節點，第二反饋分壓器R’ 并聯于第二耗盡型場效應晶體管Q2的源極S與第三耗盡型場效應晶體管Q3的源極S之間， 第二反饋分壓器102’的中間節點與第二耗盡型場效應晶體管的柵極G相連。通過第四電阻R4和第五電阻R5構成的第一反饋分壓器R，第三耗盡型場效應晶 體管Q3的源漏壓降與第一可變電阻元件201的壓降之和反饋到第一耗盡型場效應晶體管 Ql的負柵源偏壓由原來的Ves減至R4/(R4+R5)*Ves，同樣情況下比實施例1的浪涌保護器件10的第一耗盡型場效應晶體管Ql的負柵源電壓絕對值小，從而保證了第一耗盡型場效 應晶體管Ql在同等電流下工作時具有較小的漏源電阻，減小了浪涌保護器件20在“短路” 狀態下的串聯電阻，降低了對被保護系統的信號電壓及功耗的影響。同理，通過第六電阻R6和第七電阻R7構成的第二反饋分壓器R’，第三耗盡型場效 應晶體管Q3的源漏壓降與第二可變電阻元件202反饋到第二耗盡型場效應晶體管Q2的負 柵源偏壓由原來的Ves減至R6/(R6+R7)*Ves，同樣情況下比實施例1的浪涌保護器件10的 第二耗盡型場效應晶體管Q2的負柵源電壓絕對值小，也減小了浪涌保護器件20在“短路” 狀態下的串聯電阻。實施例3
請參閱圖3為本發明實施例3的電路結構原理圖所示，為針對實施例2的浪涌保護器 件的另一個改進方案，浪涌保護器件30中，第一可變電阻元件301和第二可變電阻元件302 為柵極與漏極短接的P溝道耗盡型場效應晶體。實施例4
請參閱圖4為本發明實施例4的電路結構原理圖所示，為針對實施例1和實施例3的 浪涌保護器件的一個改進方案，浪涌保護器件40的第一耗盡型場效應晶體管Ql和第二耗 盡型場效應晶體管Q2為高壓耗盡型N溝道金屬氧化物半導體場效應晶體管(HV NM0SFET), 第三耗盡型場效應晶體管Q3為耗盡型P溝道結型場效應晶體管(PJFET)。浪涌保護器件40中，第一可變電阻元件401、第二可變電阻元件402與實施例1相 仿。因為HV NM0SFET漏源內部存在一個高壓的反向二極管，它保證了 HV NM0SFET能 夠承受幾百伏的高壓。目前耗盡型的HV NM0SFET可以利用橫向雙擴散金屬氧化物半導 體場效應晶體管(LDM0SFET)和縱向雙擴散金屬氧化物半導體場效應晶體管(VDM0SFET)實 現。通過耗盡型HV NM0SFET的漏端與BSP模塊輸入端及輸出端相連，能夠保證雙向BSP"阻 斷”時可以承受正負幾百伏的高壓。考慮到耗盡型P溝道結型場效應晶體管PJFET相比其 他耗盡型P溝道場效應晶體管具有更為優越的通態性能及更寬的夾斷電壓范圍，因此選擇 耗盡型PJFET與耗盡型HV NM0SFET串聯，保證了雙向BSP “短路”狀態下更小的串聯電阻 和在發生“阻斷”時與耗盡型HV NM0SFET相互反饋更快的關斷。
權利要求
1.一種低導通電阻阻斷型浪涌保護器件，包括耗盡型場效應晶體管和電阻，其特征 在于所述浪涌保護器件包括第一耗盡型場效應晶體管(Q1)、第二耗盡型場效應晶體管 (Q2)、第三耗盡型場效應晶體管(Q3)、第一可變電阻元件(101)、第二可變電阻元件(102)、 第一電阻(Rl)和第二電阻(R2)構成串聯結構的導通路徑，其中，第一耗盡型場效應晶體管(Ql)的漏極與模塊輸入端相連，柵極與第二耗盡型場效應晶 體管(Q2)的源極相連；第二耗盡型場效應晶體管(Q2)的漏極與模塊輸出端相連，柵極與第一耗盡型場效應晶 體管(Ql)的源極相連；第一可變電阻元件(101)連接第一耗盡型場效應晶體管(Ql)的源極和第三耗盡型場 效應晶體管(Q3)的源極；第二可變電阻元件(102)連接第二耗盡型場效應晶體管(Q2)的源極和第三耗盡型場 效應晶體管(Q3)的漏極；第三耗盡型場效應晶體管(Q3)的柵極與第一電阻(Rl)和第二電阻(R2)分別相連，第 一電阻(Rl)的另一端與模塊輸入端相連，第二電阻(R2)的另一端與模塊輸出端相連。
2.根據權利要求1所述的低導通電阻阻斷型浪涌保護器件，其特征在于所述的浪涌 保護器件還包括由多數個電阻構成的第一反饋分壓器(R)和第二反饋分壓器(R’)，其中， 第一反饋分壓器(R)并聯于第一耗盡型場效應晶體管(Ql)的源極與第三耗盡型場效應晶 體管(Q3)的漏極之間，第一反饋分壓器(R)的中間節點與第一耗盡型場效應晶體管(Ql)的 柵極相連；第二反饋分壓器(R’)并聯于第二耗盡型場效應晶體管(Q2)的源極與第三耗盡 型場效應晶體管(Q3)的源極之間，第二反饋分壓器(R’)的中間節點與第二耗盡型場效應 晶體管的柵極相連。
3.根據權利要求2所述的低導通電阻阻斷型浪涌保護器件，其特征在于第一反饋分 壓器由第四電阻(R4)和第五電阻(R5)串聯構成，第四電阻(R4)與第五電阻(R5)之間為第 一反饋分壓器(R)的中間節點；第二反饋分壓器由第六電阻(R6)和第七電阻(R7)構成，第 六電阻(R6)與第七電阻(R7)之間為第二反饋分壓器(R’)的中間節點。
4.根據權利要求1或2所述的低導通電阻阻斷型浪涌保護器件，其特征在于所述的 第一可變電阻元件和第二可變電阻元件為柵極與漏極短接的耗盡型場效應晶體管，所述的 耗盡型場效應晶體管為耗盡型N溝道場效應晶體管或耗盡型P溝道效應晶體管。
5.根據權利要求4所述的低導通電阻阻斷型浪涌保護器件，其特征在于所述的柵極 與漏極短接的耗盡型場效應晶體管為金屬氧化物半導體場效應晶體管、結型場效應晶體管 及靜電感應場效應晶體管中的一種。
6.根據權利要求1或2所述的低導通電阻阻斷型浪涌保護器件，其特征在于所述的 第一耗盡型場效應晶體管(Ql)和第二耗盡型場效應晶體管(Q2)為金屬氧化物半導體場效 應晶體管、結型場效應晶體管及靜電感應場效應晶體管中的一種，且導電溝道類型相同，并 與第三耗盡型場效應晶體管(Q3)的導電溝道類型相反。
7.根據權利要求6所述的低導通電阻阻斷型浪涌保護器件，其特征在于所述的第一 耗盡型場效應晶體管(Ql)和第二耗盡型場效應晶體管(Q2)均為金屬氧化物半導體場效應 晶體管。
8.根據權利要求6所述的低導通電阻阻斷型浪涌保護器件，其特征在于所述的第三耗盡型場效應晶體管為結型場效應晶體管。
9.根據權利要求6所述的低導通電阻阻斷型浪涌保護器件，其特征在于所述第一耗盡型場效應晶體管(Ql)及第二耗盡型場效應晶體管(Q2)均為耗盡型N溝 道金屬氧化物半導體場效應晶體管，而所述第三耗盡型場效應晶體管(Q3)為耗盡型P溝道 結型場效應晶體管；或者，所述第一耗盡型場效應晶體管(Ql)及第二耗盡型場效應晶體管(Q2)均為耗盡型P溝 道金屬氧化物半導體場效應晶體管，而所述第三耗盡型場效應晶體管(Q3)為耗盡型N溝道 結型場效應晶體管。
10.根據權利要求6所述的低導通電阻阻斷型浪涌保護器件，其特征在于所述的第 一耗盡型場效應晶體管(Ql)和第二耗盡型場效應晶體管(Q2)為高壓耗盡型N溝道金屬氧 化物半導體場效應晶體管，第三耗盡型場效應晶體管(Q3)為耗盡型P溝道結型場效應晶體管。
全文摘要
本發明涉及一種低導通電阻阻斷型浪涌保護器件，具有小觸發電流應用下的低導通電阻特性，至少包括第一、第二、第三耗盡型場效應晶體管Q1、Q2、Q3，第一、第二可變電阻元件、第一、第二電阻構成串聯結構的導通路徑，形成電路模塊，其中，Q1的漏極與模塊輸入端相連，柵極與Q2的源極相連；Q2的漏極與模塊輸出端相連，柵極與Q1的源極相連；第一可變電阻元件連接Q1的源極和Q3的源極；第二可變電阻元件連接Q2的源極和Q3的漏極；Q3的柵極與第一電阻和第二電阻分別相連；第一電阻另一端與模塊輸入端相連，第二電阻另一端與模塊輸出端相連。本發明能夠特定地保護單個負載，且可用在高帶寬的系統中。
文檔編號H02H3/08GK102074929SQ20111005868
公開日2011年5月25日 申請日期2011年3月11日 優先權日2011年3月11日
發明者葉力, 吳興農, 張關保, 王永錄, 蘇海偉 申請人:上海長園維安微電子有限公司