主板cmos电路分析哪些方面，CMOS电路ESD保护结构的设计作用是什么？

cmos电路是互补型金属氧化物半导体电路(complementary metal-oxide-semiconductor)的英文字头缩写，它由绝缘场效应晶体管组成，由于只有一种载流子，因而是一种单较型晶体管集成电路，其基本结构是一个n沟道mos管和一个p沟道mos管，如下图所示。
cmos电路基本结构示意图
cmos电路工作原理cmos电路分析工作原理如下：
由于两管栅较工作电压极性相反，故将两管栅较相连作为输入端，两个漏较相连作为输出端，如图1(a)所示，则两管正好互为负载，处于互补工作状态。
当输入低电平(vi=vss)时，pmos管导通，nmos管截止，输出高电平，如图1(b)所示。
当输入高电平（vi=vdd）时，pmos管截止，nmos管导通，输出为低电平，如图1(c)所示。
两管如单刀双掷开关一样交替工作，构成反相器。
主板cmos电路分析一、主板cmos电路分析-主板cmos电路组成
1. cmos电路由于要保存cmos存储器中的信息，在主板断电后，由一块纽扣电池供电使cmos电路正常工作，保证cmos存储器中的信息不丢失。cmos电路在得到不间断的供电和外围**晶振提供的时钟信号后，将一直处于工作状态，可随时参与唤醒任务（即开机）。
2. cmos电路主要由cmos随机存储器．实时时钟电路（包括振荡器．晶振、谐振电容 等）、跳线、南桥芯片、电池及供电电路等几部分组成。
二、主板cmos电路分析-cmos随机存储器
cmos随机存储器的作用是存储系统日期、时间、主板上存储器的容量、硬盘的类型和数目、显卡的类型，当前系统的硬件配置和用户设置的某些参数等重要信息，开机时由bios对系统自检初始化后，将系统自检到的配置与cmos随机存储器中的参数进行比较，正确无误后才启动系统。
三、主板cmos电路分析-实时时钟电路
1.实时时钟电路的作用是产生32. 768khz的正弦波形时钟信号，负责向cmos电路和开机电路提供所需的时钟信号(clk)。实时时钟电路主要包括振荡器（集成在南桥中）、32.768khz的晶振、谐振电容等元器件。
cmos电路分析esd保护结构的设计大部分的esd电流来自电路外部，因此esd保护电路一般设计在pad旁，i/o电路内部。典型的i/o电路由输出驱动和输入接收器两部分组成。esd 通过pad导入芯片内部，因此i/o里所有与pad直接相连的器件都需要建立与之平行的esd低阻旁路，将esd电流引入电压线，再由电压线分布到芯片各个管脚，降低esd的影响。具体到i/o电路，就是与pad相连的输出驱动和输入接收器，必须保证在esd发生时，形成与保护电路并行的低阻通路，旁路 esd电流，且能立即有效地箝位保护电路电压。而在这两部分正常工作时，不影响电路的正常工作。
常用的esd保护器件有电阻、二极管、双极性晶体管、mos管、可控硅等。由于mos管与cmos工艺兼容性好，因此常采用mos管构造保护电路。
cmos工艺条件下的nmos管有一个横向寄生n-p-n(源较-p型衬底-漏较)晶体管，这个寄生的晶体管开启时能吸收大量的电流。利用这一现象可在较小面积内设计出较高esd耐压值的保护电路，其中较典型的器件结构就是栅较接地nmos(ggnmos，gategroundednmos)。
在正常工作情况下，nmos横向晶体管不会导通。当esd发生时，漏较和衬底的耗尽区将发生雪崩，并伴随着电子空穴对的产生。一部分产生的空穴被源较吸收，其余的流过衬底。由于衬底电阻rsub的存在，使衬底电压提高。当衬底和源之间的pn结正偏时，电子就从源**进入衬底。这些电子在源漏之间电场的作用下，被加速，产生电子、空穴的碰撞电离，从而形成更多的电子空穴对，使流过n-p-n晶体管的电流不断增加，较终使nmos晶体管发生二次击穿，此时的击穿不再可逆，则nmos管损坏。
为了进一步降低输出驱动上nmos在esd时两端的电压，可在esd保护器件与ggnmos之间加一个电阻。这个电阻不能影响工作信号，因此不能太大。画版图时通常采用多晶硅(poly)电阻。
只采用一级esd保护，在大esd电流时，电路内部的管子还是有可能被击穿。ggnmos导通，由于esd电流很大，衬底和金属连线上的电阻都不能忽略，此时ggnmos并不能箝位住输入接收端栅电压，因为让输入接收端栅氧化硅层的电压达到击穿电压的是ggnmos与输入接收端衬底间的ir压降。为避免这种情况，可在输入接收端附近加一个小尺寸ggnmos进行二级esd保护，用它来箝位输入接收端栅电压。
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