我們根據電阻端接的介紹可以知道：我們通過在電路輸出管腳出串聯乙個33ω的電阻。但是我們我們可以觀察到有些電路中的訊號，竟然有串聯220ω，甚至1kω。這是為什麼呢？首先我們一般在低速的介面看到這樣的設計方法；經常在一些鏈結到背板或者面板的介面見到這樣的設計。
這個電阻很可能是應用於熱插拔的保護。那麼這個電阻是如何實現對電路的介面電路進行熱插拔保護的呢？
首先我們介紹一下cmos電路：mos管有nmos管和pmos管兩種。當nmos管和pmos管成對出現在電路中，且二者在工作中互補，稱為cmos管(意為互補)。mos管有增強型和耗盡型兩種，在數位電路中，多採用增強型。cmos的等效電路下圖所示，形成乙個反相器的功能。
cmos反相器電路原理
cmos的結構本質內部就是有很多n型、p型的半導體。在形成了兩個mos管之外，由於半導體的結構，還產生了一些寄生的三極體。寄生的兩個三極體又組合在一起形成了「n-p-n-p」結構，形成乙個。如圖所示，乙個整合的cmos結構半導體的切面圖，我們可以發現有兩個多發射級三極體q1和q2生。
cmos反相器剖面圖
多發射極電晶體就是把多個發射結做在同乙個發射區中的電晶體，實際上也就是多個電晶體併聯在一起、但共用乙個基區和乙個集電區的一種復合電晶體。多發射極電晶體除了能夠提高積體電路的整合度以外，同時還具有其特殊的應用特性。它主要是用於ttl與非(nand)邏輯ic中，可以提高ic的工作速度。
可以把多射級三極體看成是多個三極體併聯，這個電路也不難理解的。我們單獨把寄生電路拎出來，可以得到了乙個可控矽的結構。所以很多地方把這個電路稱為寄生scr(silicon controlled rectifier——可控矽)，寄生雙極電晶體等效電路如圖所示。
寄生雙極電晶體等效電路
cmos反相器在正常工作的情況下，out管腳不會出現電壓高於vcc或者低於gnd的情況，與out相連的pn節不會出現正嚮導通的情況，器件正常工作。
有些公司的設計文件中為了便於工程師理解，把寄生雙極電晶體電路等效於兩個二極體。這兩個二極體燒毀時，則器件失效，但其實這個pn結比較難燒毀的。那到底是什麼原因導致了器件失效呢？
當熱插拔的時候，由於vcc上電有個過程，非常可能出現器件管腳的電壓先於vcc上電。此時如果出現了out電壓導致這兩個pn節導通，進一步導致q1、q2兩個三極體開啟。pnpn正反饋環路結構，如果a點有觸發電流流過襯底電阻rs1，使得rs1上的壓降ua公升高，如果達到電晶體q1發射結正嚮導通壓降，就會使t1導通。t1管的集電極電流ic1增大，使得阱電阻rw2上的壓降ub下降；ub的下降使得t2的ube2增大而導通，ic2增大，結果導致ua繼續增加，如果環路增益大於或等於1，這種狀態將持續下去，直到兩個電晶體完全導通，導通後，cmos反相器處於閂鎖狀態，其導通電流取決於整個環路的負載及電源電壓。
當q1、q2其中任意乙個三極體完全導通時，就會構成正反饋，很可能導致器件vcc到gnd產生乙個很大的電流，過大的電流導致寄生三極體燒毀，導致器件損壞，這個現象就叫做：閂鎖。esd 和相關的電壓瞬變都會引起閂鎖效應(latch-up)，是半導體器件失效的主要原因之一。如果有乙個強電場施加在器件結構中的氧化物薄膜上，則該氧化物薄膜就會因介質擊穿而損壞。很細的金屬化跡線會由於大電流而損壞，並會由於浪湧電流造成的過熱而形成開路。這就是所謂的「閂鎖效應」。在閂鎖情況下，器件在電源與地之間形成短路，造成大電流、eos(電過載)和器件損壞。
要完成這樣的閂鎖效應的觸發，必須具備以下幾個條件：
(1)其pnpn結構的環路電流增益要求大於1，即：βnpn×βpnp≥1。
(2)觸發條件使乙個電晶體處於正向偏置，並產生足夠大的集電極電流使另一寄生電晶體也處於正向偏置而導通。
(3) 外來干擾雜訊消失後，只有當電源提供的電流大於寄生可控矽的維持電流或電路工作電壓大於維持電壓時，導通狀態才能繼續維持，否則電路將退出閂鎖狀態。
esd電壓大，持續時間短，熱插拔電壓小，但是持續時間稍微長點。那麼在靜電襲擊電路時，或者熱插拔的時候，非常產生乙個產生閂鎖的電壓。如果半導體設計的時候通過半導體結構，可以優化寄生半導體寄生scr的β值，減少閂鎖產生的概率。從硬體設計的角度，我們可以在一些需要熱插拔、防靜電、防電磁干擾的電流設計中，可以通過串乙個電阻來減少閂鎖的產生。但是注意事項就是，這個電阻的阻值不能太大，可能導致上公升沿變緩，最終破壞訊號完整性。
可控矽失效現象 可控矽壞的原因有哪些
可控矽壞的原因有哪些 1 電壓擊穿 可控矽因不能承受電壓而損壞，其晶元中有乙個光潔的小孔，有時需用擴大鏡才能看見。其原因可能是管子本身耐壓下降或被電路斷開時產生的高電壓擊穿。2 電流損壞 電流損壞的痕跡特徵是晶元被燒成乙個凹坑，且粗糙，其位置在遠離控制極上。3 電流上公升率損壞 其痕跡與電流損壞相同...
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