Latch-up效应-ITADN社区

Latch-up效应

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Latch-up效应是指在半导体器件中，由于PN结和电阻网络的相互作用导致的大电流低阻抗回路形成现象，可能引起电路性能下降甚至损坏。 CMOS电路的闩锁效应（latch up）是一个需要特别关注的现象。Latch在这里指的是回路，在NMOS与PMOS中的一个闭合回路可以被理解为latch up。为什么它如此重要？因为它可能导致整个芯片失效，因此latch up是QUAL测试的一部分，并且与ESD（静电防护）密切相关。

Latch-Up 闩锁效应.pdf

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本资料深入探讨半导体器件中的Latch-Up（闩锁）效应，分析其成因、机制及影响，并提供相应的预防和缓解策略。 **Latch-up 闩锁效应** Latch-up 是一种在半导体集成电路（IC）中可能出现的现象，特别是在CMOS（互补金属氧化物半导体）技术中，它会导致电源电压（VDD）和地线（GND）之间形成一个低阻抗通路，从而产生大电流，这可能导致芯片的永久性损坏。该问题随着IC的集成度和封装密度提高而变得更加显著。 **Latch-up 的定义** Latch-up 通常发生在IC的输入输出（IO）电路中，但也可能出现在内部电路。它是由CMOS芯片中的寄生PNP和NPN双极性晶体管（BJT）交互作用引起的。当这些寄生晶体管形成一个类似可控硅（SCR）的结构时，就会在VDD和GND之间产生一个低阻通路，导致大量电流流过。 **Latch-up 的原理分析** 在CMOS反相器中，寄生的PNP和NPN晶体管构成的SCR电路模型是关键。Q1是垂直PNP BJT，其基区为nwell，具有高增益；Q2是侧面NPN BJT，基区为P型衬底，也有较高的增益。Rwell和Rsub分别代表nwell和衬底的寄生电阻。正常情况下，这两个BJT截止，只有微小的反向漏电流。当外部干扰如快速的VDD变化、超出VDD-GND范围的信号波动、ESD事件或驱动器过载等导致其中一个BJT的集电极电流增加时，会触发另一BJT导通，形成通路，从而产生Latch-up。 **产生Latch-up 的具体原因** 1. **电源电压变化**：快速的VDD变化可以引起nwell和P型衬底间的寄生电容中产生的足够电流，触发Latch-up。 2. **IO信号越界**：如果IO信号波动超出VDD-GND范围，则可能导致大电流流动，并触发Latch-up。 3. **ESD静电放电**：静电放电事件可能导致少量带电粒子进入well或衬底，激活SCR结构。 4. **驱动器过载**：多个驱动器同时工作导致负载过大时，电源和地线的突然变化可能打开BJT通路。 5. **Well 侧面漏电流**：过大的well侧面漏电流也能引发Latch-up。 **防止Latch-up的方法** 1. **修改基体掺杂**：通过改变衬底金属掺杂降低BJT增益。 2. **避免正向偏压**：避免source和drain的正向偏压，减少电流触发条件。 3. **增加轻掺杂层**：在重掺杂衬底上添加轻掺杂层以阻止侧面电流路径。 4. **使用Guard ring**：设置P+和N+环形结构连接GND与VDD，降低Rwell和Rsub防止载子到达BJT基区。 5. **布局优化**：确保nmos靠近GND，pmos靠近VDD，并增加两者之间距离以减少Latch-up风险。 6. **内部MOS防护**：对于接IO的内部MOS同样需要设置guard ring。 7. **优化衬底接触和well接触**：接近source放置降低Rwell和Rsub。 **静电放电（ESD）保护** ESD主要通过人体模型(HBM)、机器模型(MM)及实验模型(如充电设备模型)，模拟各种静电放电情况。这些事件可能导致MOS通道击穿或多晶硅栅极熔融等物理损伤，对IC造成严重损害。 **ESD保护电路** 为了防止ESD损害，IC设计通常包含专门的ESD保护电路，例如齐纳二极管、瞬态电压抑制器(TVS)及雪崩二极管。选择合适的ESD保护电路取决于应用需求如耐受电压、响应速度与封装尺寸等因素。理解和预防Latch-up和ESD现象对于IC设计至关重要，它们是保证芯片可靠性和寿命的关键因素。通过深入理解其原理并采用有效设计策略可以有效地减少这些问题的发生。

Latch Up 原理剖析

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《Latch Up原理剖析》深入探讨了半导体器件中Latch Up现象的原因、机制及其对电路性能的影响，并提供了有效的预防措施和解决方案。本段落通过图文并茂的方式详细解释了latch up产生的原因，并介绍了防止latch up发生的多种方法。

Latch Up 原理图的分析

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本文将深入探讨电子电路中Latch Up现象的基本原理，并通过具体实例进行图解分析，帮助读者理解其成因及影响。 Advertisement Latch up .rar (11.21 KB) was uploaded on 2010-10-25 at 13:43. To download the file, you need to spend -2 assets and 2 expenditure units. 分析：这段话描述了一个文件的上传时间和大小，以及下载该文件所需的积分信息。

LATCH的起源

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LATCH的起源讲述了这个概念如何从早期育儿指南中发展而来，并详细介绍了其在现代家庭中的广泛应用和重要性。通过合理规划出行与日常护理，LATCH帮助父母们简化生活、提高效率。在VHDL的PROCESS语句中表述逻辑时，如果一个信号被条件调用或出现在赋值语句右侧但不在敏感列表（sensitivity list）里，则会导致输出信号形成锁存器（LATCH）。对于输入信号较多的情况，不建议使用PROCESS表达逻辑，而应考虑采用WHEN...ELSE 或WITH...SELECT等其他方法。此外还有其它情况也可能生成锁存器。例如： ```vhdl signal A : std_logic_vector(3 downto 0); signal B : std_logic_vector(2 downto 0); process (RST, CLK) begin if RST = 0 then ``` 这段代码中的信号A和B未在敏感列表中列出，可能导致锁存器的形成。

Verilog中的Latch问题

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本文探讨了在使用Verilog进行硬件设计时遇到的Latch问题，分析其成因，并提供解决方案和预防措施。 Verilog是一种广泛应用于数字系统设计的硬件描述语言（HDL），用于创建电子系统，包括单片机、FPGA（现场可编程门阵列）和ASIC（应用专用集成电路）。在Verilog编程中，正确使用控制流语句如`if`和`case`至关重要，因为不完整的语句可能会导致意外的锁存器产生。这不仅可能导致设计错误，还可能浪费硬件资源。一、什么是锁存器？锁存器和触发器都是存储数据的基本电路单元。锁存器是基于电平触发的，这意味着当输入信号改变时，输出会立即响应。一旦数据被锁存，即使输入信号变化，输出也将保持不变直到再次有电平变化来更新它。相比之下，触发器通常在时钟信号的上升沿或下降沿发生变化时才更新输出，这确保了数据可以在不稳定的信号边缘之外稳定传输。二、为何不完整的`if`和`case`语句会导致锁存器产生？在Verilog中，如果一个`if`语句没有相应的`else`子句，或者一个`case`语句缺少默认的处理分支（即没有定义所有可能输入状态的情况），这表示存在未被处理的状态。这种情况在硬件实现时可能导致综合工具将这些未处理的状态解释为数据保持操作，从而生成锁存器结构。例如，在缺乏默认情况的`case`语句中，如果没有任何匹配项，则输出会维持前一次值不变，这种行为在硬件上表现为锁存器。三、为何要避免锁存器？避免锁存器的主要原因是它们不常见且通常并不推荐用于FPGA设计之中。FPGA内部主要由触发器和组合逻辑门组成，并非直接支持锁存器的实现方式。由于缺乏明确时钟控制，使用时序电路中的锁存器对信号毛刺更为敏感，这增加了复杂性和潜在故障的可能性。此外，在FPGA中为了生成锁存器功能需要额外的门电路资源，这会占用更多硬件资源并降低设计效率。四、如何避免锁存器的产生？ 1. 完整控制流：确保所有的`if`语句都有相应的`else`子句，以及所有可能情况被覆盖的`case`语句。这样可以防止未处理状态导致锁存器生成。 2. 使用时序逻辑：将设计封装在由时钟脉冲控制的always块中，以保证数据更新只发生在特定时间点上。 3. 明确的数据流：避免组合逻辑路径中的输出保持情况发生，确保每个输入变化都有明确对应的输出响应。 4. 综合工具设置：许多综合工具有选项可以禁止或警告锁存器生成。通过设定为不允许产生锁存器，并在检测到潜在问题时报告错误来提高代码质量。理解并避免Verilog中的锁存器问题是确保设计正确性和资源效率的关键。遵循最佳实践，如上述建议的措施，可以帮助有效消除不必要的硬件结构，从而提升系统的稳定性和可维护性。

VEX2021 Change Up Code

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VEX2021 Change Up Code 是一项以编程和机器人技术为核心的国际性竞赛活动。参与者需要通过编写程序来控制机器人完成一系列挑战任务，激发创新思维和技术能力。 VEX2021ChangeUpCode 是为 2021 年 VEX 季开发的代码（游戏：Change Up）。要打开它，请克隆存储库并在 VEXCode Pro V5 应用程序中打开 V5CODE 文件。如果您只想查看基本驱动器代码，可以只下载并打开 src 文件中的 main.cpp 文件。如果需要查看端口设置，则请在 “src”文件夹内找到“robot-config.cpp” 文件。随着我们对漫游者进行改进以及增加更多传感器时，此存储库将不时更新。如果有任何意见或疑问，请通过提供的联系方式与我联系。最后更新日期为2/22/21。目前版本仅使用编码器，并未添加任何传感器功能。计划在未来的更新中加入空间传感器的功能。

start-up-machine-learning

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Start-Up Machine Learning是一档专注于创业公司如何利用机器学习技术推动业务发展的播客节目。主持人邀请业界专家分享实战经验与创新见解。标题“startup-machine-learning”表明这是一个关于初创公司如何利用机器学习技术的主题。在这个领域里，创业企业常常面临资源有限但需求巨大的挑战，因此高效且经济地应用机器学习是关键所在。描述中的 startup_machine_learning 进一步确认了这个焦点，可能涵盖了在初创环境中构建、训练和部署机器学习模型的方法。标签“JupyterNotebook”表明教程或项目使用了 Jupyter Notebook，这是一个广泛用于数据科学和机器学习的交互式环境。Jupyter Notebook 允许用户结合代码、文本、图表和数据分析，便于知识共享和项目演示。文件名称列表中有一个条目叫做 “startup-machine-learning-main”，这可能是项目的主目录或者包含所有相关材料的文件夹。通常这样的文件夹可能包括 Python 脚本、数据集、Jupyter Notebook 文件、README 文档和其他支持材料。基于以上信息，我们可以探讨以下几个与初创公司和机器学习相关的知识点： 1. **数据准备**：在有限的数据集上进行预处理如清洗、规范化和特征工程对于小规模创业企业来说至关重要。这能最大化利用手头上的数据价值。 2. **选择合适的算法**：由于计算成本的限制，创业公司可能无法负担复杂深度学习模型的成本，因此会倾向于使用更轻量级的算法例如线性回归或随机森林等。 3. **模型解释性**：考虑到需要向投资者和客户说明模型的工作原理，在这种情况下，具有高透明度的模型（如逻辑回归、GBDT）比黑箱模式更加有利。 4. **Jupyter Notebook 的使用**：利用 Jupyter Notebook 进行数据探索、编写代码以及创建可复现分析流程对于团队协作来说非常有效。它还能帮助可视化结果，并促进知识共享。 5. **模型评估与优化**：理解 AUC-ROC、准确率和召回率等评价指标，通过交叉验证和超参数调优来改进模型性能至关重要。 6. **资源管理**：在硬件限制条件下如何有效地使用 GPU 或 CPU 资源以及利用云服务如 AWS 和 Google Colab 来扩展计算能力是关键挑战之一。 7. **持续集成与部署(CICD)**：对于创业公司来说，自动化训练和部署流程可以提高效率，并减少错误风险。 8. **实时预测**：如果需要对流式数据进行实时预测，则如何构建 RESTful API 或使用 Flask 等框架将模型嵌入生产系统是必要的技能之一。 9. **版本控制**：利用 Git 进行代码版本管理，确保团队成员可以协同编辑和追踪历史记录。 10. **合规性和隐私保护**：在处理敏感数据时了解并遵守 GDPR 等法规，并运用差分隐私等技术来保障用户信息的安全。每个知识点都可以深入研究，包括其背后理论、实现步骤及实际案例。通过掌握这些要点，初创公司可以更有效地利用机器学习推动业务发展。

Close-Up Photogrammetry and 3D Imaging

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Close-Up Photogrammetry and 3D Imaging专注于近距离摄影测量技术及其在三维成像中的应用，探索精确建模和分析物体表面细节的方法。《近景摄影测量与三维成像》（第三版）由Thomas Luhmann、Stuart Robson、Stephen Kyle和Jan Boehm合著。该书详细分析了双目立体视觉系统的精度，为在三维测量项目中采用立体视觉方案提供了指导。首先需要根据项目的具体需求（如精度、测量范围及速度等），确定适合的硬件配置。Thomas Luhmann在其著作《Close-Range Photogrammetry and 3D Imaging》（2014）中提出了简化分析双目立体视觉系统的有效方法。

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