安徽USB3.0接口ESD保护元件应用

人体带电的控制(1)在有防爆要求的车间内，不得使用塑料、橡胶等绝缘地面，并尽可能保持湿润。操作人员应穿防静电鞋，以减少人体带电。如铺有地毯应夹织金属丝，并与自来水管等接地体连接，以尽快导除静电。(2)在易燃易爆场所，工作人员不应穿合成纤维织物的衣服。(3)易燃易爆场所的坐椅不宜采用人造革之类的高阻材料制造。(4)对高压带电体应加屏蔽，人体应避免与高速喷射的气体接近，以防静电感应。避免静电过量积累有几种简单易行的方法：***，到自然环境中去。有条件的话，在地上赤足运动一下，因为常见的鞋底都属绝缘体，身体无法和大地直接接触，也就无法释放身上积累的静电。第二，尽量少穿化纤类衣物，或者选用经过防静电处理的衣物。贴身衣服、被褥一定要选用纯棉制品或真丝制品。同时，远离化纤地毯。第三，秋冬季要保持一定的室内湿度，这样静电就不容易积累。室内放上一盆清水或摆放些花草，可以缓解空气中的静电积累和灰尘吸附。第四，长时间用电脑或看电视后，要及时清洗裸露的皮肤，多洗手、勤洗脸，对消除皮肤上的静电很有好处。第五，多饮水，同时补充钙质和维生素c，减轻静电对人带来的影响。硅基ESD保护器件的结电容与其工作电压成反比关系。安徽USB3.0接口ESD保护元件应用

对于ESD，我们应该如何进行一个选型呢？ESD主要分为四类：TVS二极管、压敏电阻、MLCC、ESD抑制器，各个器件的应用场景也不太一样，我们**常用的esd器件就是tvs二极管了。1）工作电压选择ESD器件应该选择系统工作电压小于ESD器件的工作电压（VRWM），例如系统是0~5V，那么我们应该选择工作电压（VRWM）大于5V的TVS。2）信号类型单向ESD器件和双向ESD器件的选择，双向ESD器件可以通过正负击穿电压（VBR）的信号，而单向ESD器件只可以通过正击穿电压（VBR）的信号，如果通过负的就会造成ESD器件击穿。3）寄生电容ESD器件是有寄生电容的，如图是寄生电容对高速电路接口的影响，寄生电容会影响电平的上升和下降速度，影响输出后的信号。4）根据电路系统的比较大承受电压冲击，选择适合的钳位电压；5）确保ESD器件可达到或超过IEC61000-4-2level4。天津USB2.0ESD保护元件选型防静电的四项基本原则一：等电位连接，与敏感器件接触的导体实现等电位连接，避免因导全带静电发生放电。

由于这种SCR的触发要靠Nwell和Pwell结的击穿来实现，在CMOS工艺中，其击穿电压大约有几十伏，远高于一般器件的栅氧击穿电压，达不到ESD防护的效果。因此对于低压CMOS芯片而言，SCR的触发电压需要通过一些方法降低，以满足芯片的保护要求。SCR的高It2使得器件可以以很小的宽度达到芯片的抗ESD要求，因此使用SCR器件可以有效的降低由ESD器件带来的寄生电容，这一点对于RF芯片的ESD设计非常有利。由于这种SCR的触发要靠Nwell和Pwell结的击穿来实现，在CMOS工艺中，其击穿电压大约有几十伏，远高于一般器件的栅氧击穿电压，达不到ESD防护的效果。因此对于低压CMOS芯片而言，SCR的触发电压需要通过一些方法降低，以满足芯片的保护要求。SCR的高It2使得器件可以以很小的宽度达到芯片的抗ESD要求，因此使用SCR器件可以有效的降低由ESD器件带来的寄生电容，这一点对于RF芯片的ESD设计非常有利。

常见的ESD静电放电模式有四种，分别是人体放电模型、机器放电模型、带电器件模型、感应放电模型：1.HBM，人体放电模型，即带电人体对器件放电，导致器件损坏。放电途径为：人体——器件——地。2．MM，机器模型，即带电设备对器件放电，导致器件损坏。放电途径为：机器——器件——地。3．CDM，带电器件模型，即带电器件直接对敌放电。放电途径为：器件——地。4．FICDM,感应放电模型，即器件感应带电后放电。途经：电场——器件带电——地。在ESD设计中，Diode是一种常见的器件。

在高频接口还可以采用电阻衰减网络和LC滤波电路形成ESD保护。电阻衰减网络在很宽的频带范围都有较好的适应性，但是它在衰减ESD脉冲的同时，对高频信号进行同比例衰减，改变了电路系统的增益分配，而且在低噪声要求的高频接口不能采用此方法。从图1的ESD频谱可见，数百MHz以下的高频接口很难使用滤波方法实现ESD防护，只有在GHz以上的高频接口且使用LC高通滤波器才具有可实现性。适用于高频信号接口的ESD防护电路必须有很小的并联结电容、较小的串联电感和很快的响应速度，这对防护器件参数的选取、PCB布局的寄生参数控制、阻抗匹配以及布板面积都有较高的要求，实际实现起来并不简单。ESD（Electro-Static discharge）的意思是“静电释放”，也称静电放电。湖北USB2.0ESD保护元件选型

ESD防护电路的引入会影响电路的信号传输质量，使信号的时延、频响、电平等发生变化。安徽USB3.0接口ESD保护元件应用

高频信号接口的ESD防护电路设计主要是致力于降低防护电路的并联结电容和串联电感，并要求防护器件有ns级的响应速度。在GHz以下的电路中选用低容值TVS和低容值快速开关二极管是比较廉价的方案，在GHz以上的电路中选用LC高通滤波器会有更加理想的ESD防护效果。ESD防护电路的防护能力与选用的防护器件、被保护器件的ESD敏感度、电路结构形式、布线等因素密切相关，一般无法直接确定一个防护电路单元的防护能力，必须把防护电路单元和被保护的具体电路作为一个整体并按照标准IEC61000-4-2的测试方法进行测试，以确定一个实际电路的防护效果。安徽USB3.0接口ESD保护元件应用

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