江西USB TYPE C ESD保護(hù)元件原理

高頻信號(hào)接口的ESD防護(hù)電路設(shè)計(jì)主要是致力于降低防護(hù)電路的并聯(lián)結(jié)電容和串聯(lián)電感，并要求防護(hù)器件有ns級(jí)的響應(yīng)速度。在GHz以下的電路中選用低容值TVS和低容值快速開關(guān)二極管是比較廉價(jià)的方案，在GHz以上的電路中選用LC高通濾波器會(huì)有更加理想的ESD防護(hù)效果。ESD防護(hù)電路的防護(hù)能力與選用的防護(hù)器件、被保護(hù)器件的ESD敏感度、電路結(jié)構(gòu)形式、布線等因素密切相關(guān)，一般無法直接確定一個(gè)防護(hù)電路單元的防護(hù)能力，必須把防護(hù)電路單元和被保護(hù)的具體電路作為一個(gè)整體并按照標(biāo)準(zhǔn)IEC61000-4-2的測試方法進(jìn)行測試，以確定一個(gè)實(shí)際電路的防護(hù)效果。靜電干擾電流的放電路徑主要有兩條:一條通過外殼流向大地，另一條通過內(nèi)部PCB流向大地。江西USB TYPE C ESD保護(hù)元件原理

SCR器件是除正向Diode外抗ESD能力**強(qiáng)的器件。當(dāng)陽極出現(xiàn)PositiveESDPulse時(shí)，Nwell/Pwell結(jié)發(fā)生雪崩擊穿，擊穿產(chǎn)生的電子電流和空穴電流分別流過電阻RNw和Rpw，使PNP器件和NPN器件開啟，陽極的P+注入大量空穴，陰極的N+注入大量電子，注入的空穴成為NPN器件的基極電流，注入的電子成為PNP器件的基極電流，正反饋過程得以形成，使Nwell和Pwell均出現(xiàn)強(qiáng)烈的電導(dǎo)調(diào)制效應(yīng)，繼而降低器件兩端的壓降。因此，SCR器件的維持電壓往往很低，并由此導(dǎo)致其抗ESD能力非常強(qiáng)，微分電阻也非常小。在陽極出現(xiàn)NegativeESDPulse時(shí)，電流可通過正偏的陰極P+/陽極N+釋放。福建按鍵接口ESD保護(hù)元件測試在中低頻IC內(nèi)部的I/O端口都可以設(shè)計(jì)ESD防護(hù)電路以提高器件的抗ESD能力。

ESD保護(hù),在將電纜移去或連接到網(wǎng)絡(luò)分析儀上時(shí)，防止靜電放電（ESD）是十分重要的。靜電可以在您的身體上形成且在放電時(shí)很容易損壞靈敏的內(nèi)部電路元件。一次太小以致不能感覺出的靜電放電可能造成長久性損壞。為了防止損壞儀器，應(yīng)采取以下措施：1、保證環(huán)境濕度。2、鋪設(shè)防靜電地板或地毯。3、使用離子風(fēng)槍、離子頭、離子棒等設(shè)施，使在一定范圍內(nèi)防止靜電產(chǎn)生。4、半導(dǎo)體器件應(yīng)盛放在防靜電塑料盛器或防靜電塑料袋中,這種防靜電盛器有良好導(dǎo)電性能,能有效防止靜電的產(chǎn)生。當(dāng)然,有條件的應(yīng)盛放在金屬盛器內(nèi)或用金屬箔包裝。5、操作人員應(yīng)在手腕上帶防靜電手帶,這種手帶應(yīng)有良好的接地性能,這種措施**為有效。

高頻接口ESD防護(hù)電路的綜合設(shè)計(jì)法根據(jù)高頻電路的信號(hào)特征和ESD防護(hù)要求靈活選用各種防護(hù)器件、以及各種防護(hù)電路的組合形成防護(hù)效果好且高頻性能好的ESD防護(hù)電路。如TVS、開關(guān)二極管、R/L/C等元件以及二極管串并聯(lián)、匹配設(shè)計(jì)、濾波、隔離、衰減等措施可以同時(shí)使用在同一防護(hù)電路中，通過靈活的選擇搭配，并有效利用高頻電路的匹配手段設(shè)計(jì)***的防護(hù)電路。如圖4，電感!和TVS并聯(lián)在輸入端具有較好的ESD防護(hù)效果，其并聯(lián)諧振的高阻特性改善了端口的駐波性能，隔離電容和電阻衰減器也能起到ESD防護(hù)和改善駐波的作用。單位面積的ESD防護(hù)能力大致如下：SCR＞MOS＞Diode（反向擊穿）。

MOV具有ns級(jí)的快速響應(yīng)，但是結(jié)電容一般在數(shù)十pF以上;GDT具有pF級(jí)以下的結(jié)電容，但是響應(yīng)時(shí)間在數(shù)百ns以上;TSS的響應(yīng)速度很快，可達(dá)ps級(jí)，其結(jié)電容一般也在數(shù)十pF以上;TVS的響應(yīng)速度很快，可達(dá)ps級(jí)，其結(jié)電容目前比較低可以做到兒個(gè)pF;快速開關(guān)二極管的響應(yīng)速度與TVS相同，其結(jié)電容可達(dá)到1pF以下?？梢?，MOV、GDT和TSS都不能用于高頻電路的ESD防護(hù);TVS可以直接使用在數(shù)百M(fèi)Hz的信號(hào)接口進(jìn)行ESD防護(hù)，當(dāng)用于GHz以上的信號(hào)接口必須采用降低結(jié)電容的措施:低容值的快速開關(guān)二極管可以直接或采用降低結(jié)電容的優(yōu)化措施后用于數(shù)GHz的信號(hào)接口。ESD靜電保護(hù)元件具有單向和雙向之分。福建低電容ESD保護(hù)元件電容

防靜電的四項(xiàng)基本原則一：等電位連接，與敏感器件接觸的導(dǎo)體實(shí)現(xiàn)等電位連接，避免因?qū)珟ъo電發(fā)生放電。江西USB TYPE C ESD保護(hù)元件原理

在ESD設(shè)計(jì)中，Diode是一種常見的器件。圖2為Diode的一種典型應(yīng)用情況，在VDD相對(duì)于VSS發(fā)生PositiveESDPulse時(shí)，Diode發(fā)生雪崩擊穿并釋放ESD電流，從而保護(hù)內(nèi)部電路不受ESD影響。但由于二極管完全通過雪崩擊穿釋放ESD電流，在大電流下器件的功耗很大，因此這種模式下二極管的抗ESD能力往往很低，器件的微分電阻也較大；而在VDD相對(duì)于VSS發(fā)生NegativeESDPulse時(shí)，該Diode為正偏并釋放ESD電流，由于二極管的正向?qū)妷汉苄。四Ｊ较缕骷墓暮苄?，因此其抗ESD能力非常強(qiáng)。由于Diode在正偏和反偏兩種狀態(tài)下的ESD能力差別非常大，因此目前在使用二極管作ESD保護(hù)器件時(shí)往往會(huì)采用非常大的器件面積提升二極管反偏狀態(tài)下的ESD能力，如此一來，缺點(diǎn)是非常明顯的，它增大了ESD器件的面積占用，更為嚴(yán)重的是，對(duì)于高頻引腳而言，此方式會(huì)帶來較大的寄生電容，使引腳的頻率特性變差。江西USB TYPE C ESD保護(hù)元件原理

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