【導讀】電子產(chǎn)品的應用隨著可見,那么電子產(chǎn)品的靜電防護成為了電子產(chǎn)品設計中必不可少的工作。在有外部接口的電子產(chǎn)品中,幾乎都會有ESD防護器件。
電子產(chǎn)品的應用隨著可見,那么電子產(chǎn)品的靜電防護成為了電子產(chǎn)品設計中必不可少的工作。在有外部接口的電子產(chǎn)品中,幾乎都會有ESD防護器件。
高速電路設計的系統(tǒng)工程師或者硬件工程師必須仔細選擇在設計中所需要的所有元器件,選擇合適的ESD保護元件就具有比以前更大的挑戰(zhàn)性,因為ESD器件在一些高速電路接口上已經(jīng)變得不再是一個簡單的ESD器件,還包含了雜散的寄生參數(shù),以及安裝到PCB板上時的寄生電感等參數(shù)。如下圖左是一個典型的ESD保護器件,右圖是安裝在PCB板上的一個簡化的等效電路圖:
顯然電路變得更加的復雜啦。這里還沒有計算ESD器件的IO電容。下圖是某TVS管的datasheet中標識的IO寄生電容:
下面以大家都非常熟知的USB3.0為例子,在ADS中搭建一個仿真的原理圖(使用ADS的example即可):
仿真獲得的眼圖如下圖【】所示:
在原始的原理圖中添加一個防ESD的TVS管的S參數(shù)之后,原理圖如下圖所示:
其它條件都保持與前面一樣,仿真獲得的眼圖如下圖【】所示:
從眼圖上看,兩者有明顯的差別,再觀察其測量項,顯然,帶ESD器件TVS管的模型時,其結果更差。在此文中雖然結果還是符合USB3.0的規(guī)范要求,但是已經(jīng)變得很差,如果在沒有考慮TSV管的影響下結果就很差,那么在加上TVS管之后,很有可能就會導致結果不滿足設計的要求。
下圖是一個TVS管器件的S參數(shù):
顯然,當信號速率比較低時,其損耗比較小,但是隨著速率的提升,顯然損耗會變大很多。雖然目前很多公司都無法提供ESD器件的S參數(shù),但是對于高速電路而言,這確實是需要考慮的影響因子之一。所以在選擇器件時,不僅僅要看器件的防護等級,還需要注意其寄生效應。
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