专利名称：低导通电阻阻断型浪涌保护器件的制作方法
技术领域：
本发明涉及半导体器件领域，具体涉及半导体浪涌保护器件的领域，为一种低导 通电阻阻断型浪涌保护器件。
背景技术：
电源浪涌或瞬态过压定义为电子线路中出现显著超出设计值的电压，它主要有雷 击、电力线搭接、电力线感应、或者地弹。当浪涌足够高，瞬态过压将对计算机、电话等电子 设备造成严重的损害。它同样也会造成设备寿命减少。瞬态电压浪涌抑制器限制了电力浪涌耦合到设备的能量，从而保护电子设备不被 损害。这类的产品包括浪涌保护晶闸管、氧化物压敏电阻和雪崩二极管。这两种类型的 器件都是并联在被保护电路，瞬态电流会从它们提供的并联通路流出。这类并联保护存在 较多问题，它们包括
(1)与具体的浪涌类型有关，需要选择繁多的型号匹配；
(2)会限制系统带宽(容性负载限制它们只能用于低带宽的应用)；
(3)需要多个元件构成的复杂设计，导致高的失效率；
(4)经常需要较大的空间；
(5)针对保护设计方案而言，单位成本高。目前得益于不间断电源供应器(UPS)的引入，使家用电脑、卫星接收和其他家 庭应用设备已经拥有更为安全的保护。但是，计算机和其他数据系统通过数据线与外部世 界相连，这些数据线在非常低的电压信号工作而且非常敏感。不幸的是，由于并联保护存在 的较多问题，目前的浪涌保护技术仍然不能给予这类系统足够的安全保证。结果是，众多公 司在生产率降低和损害设备的修复上付出了昂贵的代价。阻断型浪涌保护器件(Blocking Surge ftOtector，以下简称BSP)，是一项颠覆 性技术，它提供了一种全新的浪涌保护方法。与传统的旁路瞬态保护器将能量从负载转移 的工作原理不同，BSP与负载串联，从而使它能够特定地保护单个负载。当它达到他的触发 阈值后，它会改变状态，然后使浪涌重定向经气体放电管等初级防护通路流过，从而“阻断” 进入被保护设备的瞬态浪涌。BSP的的浪涌保护原理解决了传统浪涌保护器件存在问题
(1)能够适用多种的浪涌类型，不存在繁杂的选型；
(2)串联应用，不影响系统带宽，可应用于高速数据系统的保护；
(3)应用设计简单，降低保护设计的失效率；
(4)同时实现过流过压防护，替代多个器件的功能，相应减小了空间占用；
(5)针对保护设计方案而言，单位成本降低。常规阻断型浪涌保护器件的触发电流与导通电阻成反比关系，触发电流越大要求 导通电阻越小。而在一些应用场合要求较小的触发电流条件下实现低导通电阻，此时常规 阻断型浪涌保护器件无法满足要求。
新型的低导通电阻阻断型浪涌保护器件具有小触发电流应用下的低导通电阻特 性，进一步提升了阻断型浪涌保护器件的性能。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于为被保护系统提供一种低导通电阻阻断型浪涌 保护器件，该器件具有小触发电流应用下的低导通电阻特性。本发明解决上述技术问题所采取的技术方案是一种低导通电阻阻断型浪涌保护 器件，包括耗尽型场效应晶体管和电阻，所述浪涌保护器件至少由第一耗尽型场效应晶体 管、第二耗尽型场效应晶体管、第三耗尽型场效应晶体管、第一可变电阻元件、第二可变电 阻元件、第一电阻和第二电阻构成串联结构的导通路径，其中，
第一耗尽型场效应晶体管的漏极与模块输入端相连，栅极与第二耗尽型场效应晶体管 的源极相连；
第二耗尽型场效应晶体管的漏极与模块输出端相连，栅极与第一耗尽型场效应晶体管 的源极相连；
第一可变电阻元件连接第一耗尽型场效应晶体管的源极和第三耗尽型场效应晶体管 的源极；
第二可变电阻元件连接第二耗尽型场效应晶体管的源极和第三耗尽型场效应晶体管 的漏极；
第三耗尽型场效应晶体管的栅极与第一电阻和第二电阻分别相连，第一电阻的另一端 与模块输入端相连，第二电阻(R2)的另一端与模块输出端相连。所述的三个耗尽型场效应晶体管在正常工作情况下均导通，整个电路模块表现为 小电阻的“短路”状态，类似于熔丝正常工作下的特性；当输入端进入正向浪涌(即输出端进 入负向浪涌)，所述第一耗尽型场效应晶体管及第三耗尽型场效应晶体管的漏源压降随电 流增加而增加，二者漏源压降与栅源电压构成反馈，相互反馈逐渐形成夹断趋势，随着电流 达到使晶体管沟道夹断的触发电流后，串联路径的电阻迅速增加，最终输入端到输出端形 成高阻状态，整个电路模块表现为高阻的“阻断”状态，类似于熔丝的熔断状态，从而“阻断” 正向浪涌经过电路模块进入被保护系统。同理，当输入端进入负向浪涌(即输出端进入正向浪涌)时，所述第二耗尽型场效 应晶体管及第三耗尽型场效应晶体管相互反馈形成夹断，“阻断”负向浪涌经过保护模块进 入被保护系统。所述的第一可变电阻元件及第二可变电阻元件在所述阻断型浪涌保护器件导通 路径上，其阻值在正常工作电流下非常小；当器件电流达到触发电流时，其阻值会迅速增加 几个数量级。当输入端进入正向浪涌(即输出端进入负向浪涌)，所述第一耗尽型场效应晶体管 的栅源电压由第一可变电阻压降和第三耗尽型场效应晶体管的源漏压降之和决定，在电流 未达到触发值之前第一可变电阻元件及第三耗尽型场效应晶体管的导通电阻都很小，在电 流接近触发值时第一可变电阻元件阻值迅速增加且远大于第三耗尽型场效应晶体管的导 通电阻，在电流达到触发值后可变电阻元件为第一耗尽型场效应晶体管贡献了大部分栅源 电压，引起第一场效应晶体管进入夹断状态，最终使所述浪涌保护器件进入正向高阻“阻断’状态。当输入端进入负向浪涌(即输出端进入正向浪涌)，所述第二耗尽型场效应晶体管 的栅源电压由第二可变电阻元件的压降和第三耗尽型场效应晶体管的漏源压降之和决定， 在电流未达到触发值之前第二可变电阻元件及第三耗尽型场效应晶体管的导通电阻都很 小，在电流接近触发值时第二可变电阻元件阻值迅速增加且远大于第三耗尽型场效应晶体 管的导通电阻，在电流达到触发值后第二可变电阻元件为第二耗尽型场效应晶体管贡献了 大部分栅源电压，引起第二场效应晶体管进入夹断状态，最终使所述浪涌保护器件进入负 向高阻“阻断’状态。由于可变电阻元件能够在任意确定电流条件下实现高阻值，类似于恒流源，因此 在串联路径中加入可变电阻元件后就解除了触发电流与所述各个晶体管的自身导通电阻 的反比关系，保证了小触发电流下所述各个晶体管自身低导通电阻，从而实现了整个浪涌 保护器件的低导通电阻。在上述方案的基础上，所述的浪涌保护器件还包括由多数个电阻构成的第一反馈 分压器和第二反馈分压器，其中，第一反馈分压器并联于第一耗尽型场效应晶体管的源极 与第三耗尽型场效应晶体管的漏极之间，第一反馈分压器的中间节点与第一耗尽型场效应 晶体管的栅极相连；第二反馈分压器并联于第二耗尽型场效应晶体管的源极与第三耗尽型 场效应晶体管的源极之间，第二反馈分压器的中间节点与第二耗尽型场效应晶体管的栅极 相连。利用所述反馈分压器进一步减小了双向阻断型浪涌保护器件在“短路”状态下的串 联电阻，降低了正常工作情况下双向浪涌保护器件(BSP)对被保护系统的信号电压及功耗 的影响。在上述方案的基础上，第一反馈分压器由第四电阻和第五电阻串联构成，第四电 阻与第五电阻之间为第一反馈分压器的中间节点；第二反馈分压器由第六电阻和第七电阻 构成，第六电阻与第七电阻之间为第二反馈分压器的中间节点。在上述方案的基础上，作为本发明的一个改进，所述的第一可变电阻元件和第二 可变电阻元件为栅极与漏极短接的耗尽型场效应晶体管，所述的耗尽型场效应晶体管为耗 尽型N沟道场效应晶体管或耗尽型P沟道效应晶体管。在上述方案的基础上，所述的栅极与漏极短接的耗尽型场效应晶体管为金属氧 化物半导体场效应晶体管(M0SFET)、结型场效应晶体管(JFET)及静电感应场效应晶体管 (SIT)中的一种。在上述方案的基础上，所述的第一耗尽型场效应晶体管和第二耗尽型场效应晶体 管为金属氧化物半导体场效应晶体管(M0SFET)、结型场效应晶体管(JFET)及静电感应场 效应晶体管(SIT)中的一种，且导电沟道类型相同，并与第三耗尽型场效应晶体管的导电沟 道类型相反。在上述方案的基础上，所述的第一耗尽型场效应晶体管和第二耗尽型场效应晶体 管均为金属氧化物半导体场效应晶体管(M0SFET)。进一步，所述的第一耗尽型场效应晶体管和第二耗尽型场效应晶体管均为高压金 属氧化物半导体场效应晶体管(HV M0SFET)。在上述方案的基础上，所述的第三耗尽型场效应晶体管为结型场效应晶体管。在上述方案的基础上，所述第一耗尽型场效应晶体管及第二耗尽型场效应晶体管
6均为耗尽型N沟道金属氧化物半导体场效应晶体管(NM0SFET)，而所述第三耗尽型场效应 晶体管为耗尽型P沟道结型场效应晶体管(PJFET)；或者，
所述第一耗尽型场效应晶体管及第二耗尽型场效应晶体管均为耗尽型P沟道金属氧 化物半导体场效应晶体管(PM0SFET)，而所述第三耗尽型场效应晶体管为耗尽型N沟道结 型场效应晶体管(NJFET)。所述的第一耗尽型场效应晶体管和第二耗尽型场效应晶体管进一步优选高压耗 尽型N沟道金属氧化物半导体场效应晶体管(HV NM0SFET)，第三耗尽型场效应晶体管为耗 尽型P沟道结型场效应晶体管(PJFET)。通过高压耗尽型N沟道金属氧化物半导体场效应晶体管(HV NM0SFET)的漏极与 双向浪涌保护器件(BSP)模块输入端或模块输出端相连，保证双向浪涌保护器件(BSP) “阻 断”时可以承受正负几百伏的高压。考虑到耗尽型P沟道结型场效应晶体管(PJFET)相比 其他耗尽型P沟道场效应晶体管具有更为优越的通态性能及更宽的夹断电压范围，因此选 择耗尽型PJFET与耗尽型HV NM0SFET串联，保证了双向BSP在“短路”状态下更小的串联 电阻和在发生“阻断”时与耗尽型HV NM0SFET相互反馈形成更快的关断。本发明的有益效果是
本发明是一种与大多数浪涌保护器件不同的半导体器件，无需电源供应，其行为与可 重置的熔丝相似，因为它可以在纳秒级时间内触发并与脆弱的电子设备断开连接，直到瞬 态浪涌过去后恢复常态。与传统的旁路瞬态保护器将能量从负载转移的工作原理不同，阻 断型浪涌保护器件与负载串联，从而使它能够特定地保护单个负载。由于本发明的浪涌保护器件可以串联在被保护线路上，因此能够用于高带宽 的系统，而传统器件无论是压敏电阻、晶闸管还是雪崩二极管等并联保护器件都无法应用 于这些系统。本发明的应用方法简单，便于保护设计，同时实现过电压和过电流保护，需要更少 的元件和更小的空间，能够替代多种类型的器件，相对单位成本更低。本发明在阻断型浪涌保护技术的基础上，实现了低导通电阻小触发电流条件下的 阻断防护，进一步提升了阻断型浪涌保护器件的性能。
图1为本发明实施例1的电路结构原理图。图2为本发明实施例2的电路结构原理图。图3为本发明实施例3的电路结构原理图。图4为本发明实施例4的电路结构原理图。附图中标号说明
10、20、30、40 —浪涌保护器件
101、201、301、401—第一可变电阻元件
102、202、302、402—第二可变电阻元件 Ql 一第一耗尽型场效应晶体管
Q2 —第二耗尽型场效应晶体管 Q3 —第二耗尽型场效应晶体管Rl 一第一电阻R2 —第二电阻 R3 —第三电阻(未使用且图中未示)
R—第一反馈分压器 R4—第四电阻 R5—第五电阻 R’ 一第一反馈分压器 R6 —第六电阻 R7 —第七电阻 S 一源极D —漏极G —栅极。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明进一步阐述。实施例1
请参阅图1为本发明实施例1的电路结构原理图所示，一种双向阻断型浪涌保护器件， 所述的浪涌保护器件10由第一耗尽型场效应晶体管Ql(耗尽型N沟道金属氧化物半导体场 效应晶体管NM0SFET)、第二耗尽型场效应晶体管Q2 (耗尽型N沟道金属氧化物半导体场效 应晶体管NM0SFET)、第三耗尽型场效应晶体管Q3(耗尽型P沟道结型场效应晶体管PJFET)、 第一可变电阻元件101、第二可变电阻元件102、第一电阻Rl (恒流源电阻)和第二电阻R2 (恒流源电阻)构成串联结构的导通路径，形成电路模块，其中，所述浪涌保护器件10 (BSP) 内部各器件的连接关系描述如下
第一耗尽型场效应晶体管Ql的漏极S与模块输入端相连，栅极G与第二耗尽型场效应 晶体管Q2的源极S相连；
第二耗尽型场效应晶体管Q2的漏极D与模块输出端相连，栅极G与第一耗尽型场效应 晶体管Ql的源极S相连；
第一可变电阻元件101连接第一耗尽型场效应晶体管Ql的源极S和第三耗尽型场效 应晶体管Q3的源极S之间；
第二可变电阻元件102连接第二耗尽型场效应晶体管Q2的源极S和第三耗尽型场效 应晶体管Q3的漏极D之间；
第三耗尽型场效应晶体管Q3的栅极G与第一电阻Rl和第二电阻R2分别相连； 第一电阻Rl的另一端与模块输入端相连，第二电阻R2的另一端与模块输出端相连。低导通电阻阻断型浪涌保护器件10 (BSP)的工作原理描述如下
当被保护线路正常工作时，模块输入端与输出端压降较小，因为串联的第一耗尽型场 效应晶体管Ql、第二耗尽型场效应晶体管Q2和第三耗尽型场效应晶体管Q3都是耗尽型，且 第一可变电阻元件101和第一可变电阻元件102的阻值也非常小，所以模块输入端到输出 端为小电阻特性，此时作为整个模块的双向浪涌保护器件10表现为正常的“短路”状态。当被保护线路发生由雷击或电源搭接引起的正向浪涌，模块输入端与输出端承受 的压降迅速增大，流经双向浪涌保护器件10的电流也迅速增大，从而引起第一耗尽型场效 应晶体管Ql的漏源压降、第三耗尽型场效应晶体管Q3的源漏压降以及第一可变电阻元件 101的压降迅速增加。由于第三耗尽型场效应晶体管Q3的源漏压降与第一可变电阻元件101的压降之 和反馈成为第一耗尽型场效应晶体管Ql的负栅源偏压，随着第三耗尽型场效应晶体管Q3 的源漏压降和第一可变电阻元件101的压降增加，第一耗尽型场效应晶体管Ql的栅源偏压 负向增加，导致第一耗尽型场效应晶体管Ql的漏源电阻增大，进一步引起第一耗尽型场效 应晶体管Ql的漏源压降增大。
由于第一耗尽型场效应晶体管Ql的漏极电位通过第一电阻Rl构成的恒定电流源 的耦合，与第三耗尽型场效应晶体管Q3的栅极电位成正比，因此第一耗尽型场效应晶体管 Ql的漏源压降与第一可变电阻元件101的压降之和反馈成为场效应晶体管Q3的正栅源偏 压。随着第一耗尽型场效应晶体管Ql的漏源压降与第一可变电阻元件101压降之和的增 加，第三耗尽型场效应晶体管Q3的栅源偏压正向增加，导致场效应晶体管Q3的源漏电阻增 大。而第三耗尽型场效应晶体管Q3的源漏电阻增大引起的源漏压降又形成反馈，进一步引 起第一耗尽型场效应晶体管Ql的栅源偏压负向增大。如上所述，当正向浪涌电流进入输入端时，双向浪涌保护器件10内部两个串联的 第一耗尽型场效应晶体管Ql和第三耗尽型场效应晶体管Q3之间形成相互关断的循环反 馈，第二耗尽型场效应晶体管Q2始终导通，直到流经第一耗尽型场效应晶体管Ql和第三耗 尽型场效应晶体管Q3及第一可变电阻元件101和第二可变电阻元件102的电流达到使第 一可变电阻元件101和第三耗尽型场效应晶体管Q3完全关断的阈值，第一可变电阻元件 101阻值迅速大幅增加，第一耗尽型场效应晶体管Ql和第三耗尽型场效应晶体管Q3会迅速 进入截止状态，模块输入端到输出端形成高阻，此时作为整个模块的双向浪涌保护器件10 表现为“阻断”状态。同理，当被保护线路发生负向浪涌，相当于此时模块的输出端进入正向浪涌，与模 块输出端相连的耗尽型N沟道第二耗尽型场效应晶体管Q2与耗尽型P沟道第三耗尽型场 效应晶体管Q3形成相互关断的循环反馈，耗尽型N沟道第一耗尽型场效应晶体管Ql始终 导通，直到流经第二耗尽型场效应晶体管Q2和第三耗尽型场效应晶体管Q3及第一可变电 阻元件101和第二可变电阻元件102的电流达到使第二耗尽型场效应晶体管Q2和第三耗 尽型场效应晶体管Q3完全关断的阈值，第二可变电阻元件102阻值迅速大幅增加，第二耗 尽型场效应晶体管Q2和第三耗尽型场效应晶体管Q3会迅速进入截止状态，模块输出端到 输入端形成高阻，从而阻断从模块输出端进入的正向浪涌，即从模块输入端进入的负向浪 涌。实施例2
请参阅图2为本发明实施例2的电路结构原理图所示，为针对实施例1的浪涌保护器 件的一种改进结构，浪涌保护器件20中，第一可变电阻元件201和第二可变电阻元件202 为栅极与漏极短接的N沟道耗尽型场效应晶体。浪涌保护器件20还包括第一反馈分压器R和第二反馈分压器R’，其中，第一反馈 分压器R由第四电阻R4和第五电阻R5串联构成，第四电阻R4与第五电阻R5之间为第一 反馈分压器R的中间节点，第一反馈分压器R并联于第一耗尽型场效应晶体管Ql的源极S 与第三耗尽型场效应晶体管Q3的漏极D之间，第一反馈分压器101’的中间节点与第一耗 尽型场效应晶体管Ql的栅极G相连；第二反馈分压器R’由第六电阻R6和第七电阻R7构 成，第六电阻R6与第七电阻R7之间为第二反馈分压器R’的中间节点，第二反馈分压器R’ 并联于第二耗尽型场效应晶体管Q2的源极S与第三耗尽型场效应晶体管Q3的源极S之间， 第二反馈分压器102’的中间节点与第二耗尽型场效应晶体管的栅极G相连。通过第四电阻R4和第五电阻R5构成的第一反馈分压器R，第三耗尽型场效应晶 体管Q3的源漏压降与第一可变电阻元件201的压降之和反馈到第一耗尽型场效应晶体管 Ql的负栅源偏压由原来的Ves减至R4/(R4+R5)*Ves，同样情况下比实施例1的浪涌保护器件10的第一耗尽型场效应晶体管Ql的负栅源电压绝对值小，从而保证了第一耗尽型场效 应晶体管Ql在同等电流下工作时具有较小的漏源电阻，减小了浪涌保护器件20在“短路” 状态下的串联电阻，降低了对被保护系统的信号电压及功耗的影响。同理，通过第六电阻R6和第七电阻R7构成的第二反馈分压器R’，第三耗尽型场效 应晶体管Q3的源漏压降与第二可变电阻元件202反馈到第二耗尽型场效应晶体管Q2的负 栅源偏压由原来的Ves减至R6/(R6+R7)*Ves，同样情况下比实施例1的浪涌保护器件10的 第二耗尽型场效应晶体管Q2的负栅源电压绝对值小，也减小了浪涌保护器件20在“短路” 状态下的串联电阻。实施例3
请参阅图3为本发明实施例3的电路结构原理图所示，为针对实施例2的浪涌保护器 件的另一个改进方案，浪涌保护器件30中，第一可变电阻元件301和第二可变电阻元件302 为栅极与漏极短接的P沟道耗尽型场效应晶体。实施例4
请参阅图4为本发明实施例4的电路结构原理图所示，为针对实施例1和实施例3的 浪涌保护器件的一个改进方案，浪涌保护器件40的第一耗尽型场效应晶体管Ql和第二耗 尽型场效应晶体管Q2为高压耗尽型N沟道金属氧化物半导体场效应晶体管(HV NM0SFET), 第三耗尽型场效应晶体管Q3为耗尽型P沟道结型场效应晶体管(PJFET)。浪涌保护器件40中，第一可变电阻元件401、第二可变电阻元件402与实施例1相 仿。因为HV NM0SFET漏源内部存在一个高压的反向二极管，它保证了 HV NM0SFET能 够承受几百伏的高压。目前耗尽型的HV NM0SFET可以利用横向双扩散金属氧化物半导 体场效应晶体管(LDM0SFET)和纵向双扩散金属氧化物半导体场效应晶体管(VDM0SFET)实 现。通过耗尽型HV NM0SFET的漏端与BSP模块输入端及输出端相连，能够保证双向BSP"阻 断”时可以承受正负几百伏的高压。考虑到耗尽型P沟道结型场效应晶体管PJFET相比其 他耗尽型P沟道场效应晶体管具有更为优越的通态性能及更宽的夹断电压范围，因此选择 耗尽型PJFET与耗尽型HV NM0SFET串联，保证了双向BSP “短路”状态下更小的串联电阻 和在发生“阻断”时与耗尽型HV NM0SFET相互反馈更快的关断。
权利要求
1.一种低导通电阻阻断型浪涌保护器件，包括耗尽型场效应晶体管和电阻，其特征 在于所述浪涌保护器件包括第一耗尽型场效应晶体管(Q1)、第二耗尽型场效应晶体管 (Q2)、第三耗尽型场效应晶体管(Q3)、第一可变电阻元件(101)、第二可变电阻元件(102)、 第一电阻(Rl)和第二电阻(R2)构成串联结构的导通路径，其中，第一耗尽型场效应晶体管(Ql)的漏极与模块输入端相连，栅极与第二耗尽型场效应晶 体管(Q2)的源极相连；第二耗尽型场效应晶体管(Q2)的漏极与模块输出端相连，栅极与第一耗尽型场效应晶 体管(Ql)的源极相连；第一可变电阻元件(101)连接第一耗尽型场效应晶体管(Ql)的源极和第三耗尽型场 效应晶体管(Q3)的源极；第二可变电阻元件(102)连接第二耗尽型场效应晶体管(Q2)的源极和第三耗尽型场 效应晶体管(Q3)的漏极；第三耗尽型场效应晶体管(Q3)的栅极与第一电阻(Rl)和第二电阻(R2)分别相连，第 一电阻(Rl)的另一端与模块输入端相连，第二电阻(R2)的另一端与模块输出端相连。
2.根据权利要求1所述的低导通电阻阻断型浪涌保护器件，其特征在于所述的浪涌 保护器件还包括由多数个电阻构成的第一反馈分压器(R)和第二反馈分压器(R’)，其中， 第一反馈分压器(R)并联于第一耗尽型场效应晶体管(Ql)的源极与第三耗尽型场效应晶 体管(Q3)的漏极之间，第一反馈分压器(R)的中间节点与第一耗尽型场效应晶体管(Ql)的 栅极相连；第二反馈分压器(R’)并联于第二耗尽型场效应晶体管(Q2)的源极与第三耗尽 型场效应晶体管(Q3)的源极之间，第二反馈分压器(R’)的中间节点与第二耗尽型场效应 晶体管的栅极相连。
3.根据权利要求2所述的低导通电阻阻断型浪涌保护器件，其特征在于第一反馈分 压器由第四电阻(R4)和第五电阻(R5)串联构成，第四电阻(R4)与第五电阻(R5)之间为第 一反馈分压器(R)的中间节点；第二反馈分压器由第六电阻(R6)和第七电阻(R7)构成，第 六电阻(R6)与第七电阻(R7)之间为第二反馈分压器(R’)的中间节点。
4.根据权利要求1或2所述的低导通电阻阻断型浪涌保护器件，其特征在于所述的 第一可变电阻元件和第二可变电阻元件为栅极与漏极短接的耗尽型场效应晶体管，所述的 耗尽型场效应晶体管为耗尽型N沟道场效应晶体管或耗尽型P沟道效应晶体管。
5.根据权利要求4所述的低导通电阻阻断型浪涌保护器件，其特征在于所述的栅极 与漏极短接的耗尽型场效应晶体管为金属氧化物半导体场效应晶体管、结型场效应晶体管 及静电感应场效应晶体管中的一种。
6.根据权利要求1或2所述的低导通电阻阻断型浪涌保护器件，其特征在于所述的 第一耗尽型场效应晶体管(Ql)和第二耗尽型场效应晶体管(Q2)为金属氧化物半导体场效 应晶体管、结型场效应晶体管及静电感应场效应晶体管中的一种，且导电沟道类型相同，并 与第三耗尽型场效应晶体管(Q3)的导电沟道类型相反。
7.根据权利要求6所述的低导通电阻阻断型浪涌保护器件，其特征在于所述的第一 耗尽型场效应晶体管(Ql)和第二耗尽型场效应晶体管(Q2)均为金属氧化物半导体场效应 晶体管。
8.根据权利要求6所述的低导通电阻阻断型浪涌保护器件，其特征在于所述的第三耗尽型场效应晶体管为结型场效应晶体管。
9.根据权利要求6所述的低导通电阻阻断型浪涌保护器件，其特征在于所述第一耗尽型场效应晶体管(Ql)及第二耗尽型场效应晶体管(Q2)均为耗尽型N沟 道金属氧化物半导体场效应晶体管，而所述第三耗尽型场效应晶体管(Q3)为耗尽型P沟道 结型场效应晶体管；或者，所述第一耗尽型场效应晶体管(Ql)及第二耗尽型场效应晶体管(Q2)均为耗尽型P沟 道金属氧化物半导体场效应晶体管，而所述第三耗尽型场效应晶体管(Q3)为耗尽型N沟道 结型场效应晶体管。
10.根据权利要求6所述的低导通电阻阻断型浪涌保护器件，其特征在于所述的第 一耗尽型场效应晶体管(Ql)和第二耗尽型场效应晶体管(Q2)为高压耗尽型N沟道金属氧 化物半导体场效应晶体管，第三耗尽型场效应晶体管(Q3)为耗尽型P沟道结型场效应晶体管。
全文摘要
本发明涉及一种低导通电阻阻断型浪涌保护器件，具有小触发电流应用下的低导通电阻特性，至少包括第一、第二、第三耗尽型场效应晶体管Q1、Q2、Q3，第一、第二可变电阻元件、第一、第二电阻构成串联结构的导通路径，形成电路模块，其中，Q1的漏极与模块输入端相连，栅极与Q2的源极相连；Q2的漏极与模块输出端相连，栅极与Q1的源极相连；第一可变电阻元件连接Q1的源极和Q3的源极；第二可变电阻元件连接Q2的源极和Q3的漏极；Q3的栅极与第一电阻和第二电阻分别相连；第一电阻另一端与模块输入端相连，第二电阻另一端与模块输出端相连。本发明能够特定地保护单个负载，且可用在高带宽的系统中。
文档编号H02H3/08GK102074929SQ20111005868
公开日2011年5月25日 申请日期2011年3月11日 优先权日2011年3月11日
发明者叶力, 吴兴农, 张关保, 王永录, 苏海伟 申请人:上海长园维安微电子有限公司