广东以太网接口ESD保护元件原理

MOS与BJT用于ESD放电保护原理基本上是一样的，均是通过寄生的BJT来释放ESD电流。因CMOS使用**为***的工艺之一，所以MOS器件成使用**为普遍的ESD保护器件。采用MOS器件作为芯片的ESD防护架构示例如图3所示。为防止ESD器件在芯片正常工作时导通，MOS的栅极总是采用关断的连接方式，即栅接地的NMOS（Gate-Grounded NMOS，GG-NMOS）和栅接电源的PMOS（Gate-VDD PMOS，GD-PMOS）。MOS与BJT用于ESD放电保护原理基本上是一样的，均是通过寄生的BJT来释放ESD电流。因CMOS使用**为***的工艺之一，所以MOS器件成使用**为普遍的ESD保护器件。采用MOS器件作为芯片的ESD防护架构示例如图3所示。为防止ESD器件在芯片正常工作时导通，MOS的栅极总是采用关断的连接方式，即栅接地的NMOS（Gate-Grounded NMOS，GG-NMOS）和栅接电源的PMOS（Gate-VDD PMOS，GD-PMOS）。ESD防护电路的主要功能是尽量在接口位置把ESD脉冲泻放到地。广东以太网接口ESD保护元件原理

TVS/ESD静电保护元件阵列，ESD静电保护元器件RLESD保护器件可避免电子设备中的敏感电路受到ESD的。可提供非常低的电容，与其他同类元件相比具有更优异的传输线脉冲（TLP）测试，以及IEC6100-4-2测试能力，尤其是在多采样数（高达1000）之后。该器件可比传统的聚合物SEO器件提供更低的触发电压和更低的箝拉电压，进而改善对敏感电子元件的保护。静电保护元件(ElertroStaticDischargedProtection)简称ESD，是一种过压保护元件，是为高速数据传输应用的I/O端口保护设计的器件。RLESD保护器件是用来避免电子设备中的敏感电路受到ESD(静电放电)的影响。可提供非常低的电容，具有优异的传输线脉冲（TLP）测试，以及IEC6100-4-2测试能力，尤其是在多采样数高达1000之后，进而改善对敏感电子元件的保护。 上海USB2.0ESD保护元件参数SCR器件是除正向Diode外抗ESD能力**强的器件。

MOV具有ns级的快速响应，但是结电容一般在数十pF以上;GDT具有pF级以下的结电容，但是响应时间在数百ns以上;TSS的响应速度很快，可达ps级，其结电容一般也在数十pF以上;TVS的响应速度很快，可达ps级，其结电容目前比较低可以做到儿个pF;快速开关二极管的响应速度与TVS相同，其结电容可达到1pF以下。可见，MOV、GDT和TSS都不能用于高频电路的ESD防护;TVS可以直接使用在数百MHz的信号接口进行ESD防护，当用于GHz以上的信号接口必须采用降低结电容的措施:低容值的快速开关二极管可以直接或采用降低结电容的优化措施后用于数GHz的信号接口。

ESD静电的来源,在电子制造业中，静电的来源是多方面的，如人体、塑料制品、有关的仪器设备以及电子元器件本身。人体是**重要的静电源，这主要有三个方面的原因：1、人体接触面广，活动范围大，很容易与带有静电荷的物体接触或摩擦而带电，同时也有许多机会将人体自身所带的电荷转移到器件上或者通过器件放电；2、人体与大地之间的电容低，约为50一250pF，典型值为150PF，故少量的人体静电荷即可导致很高的静电势；3、人体的电阻较低，相当于良导体，如手到脚之间的电阻只有几百欧姆，手指产生的接触电阻为几千至几十千欧姆，故人体处于静电场中也容易感应起电，而且人体某一部分带电即可造成全身带电。静电干扰电流的放电路径主要有两条:一条通过外壳流向大地，另一条通过内部PCB流向大地。

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。通过串联的方式可以有效降低ESD防护电路的电容。上海USB2.0ESD保护元件参数

在中低频IC内部的I/O端口都可以设计ESD防护电路以提高器件的抗ESD能力。广东以太网接口ESD保护元件原理

ESD防护电路对高频信号质量的影响与改进。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。在高频电路中，防护电路引起电路参数的改变而影响电路的阻抗匹配，防护器件的导通特性也会引起信号的衰减、畸变、限幅等效应。防护器件的结电容、箱位电压(成导通电压)是影响高频信号质量的关键因素。信号频率高于1GHz时，直接采用TVS和开关二极管作ESD防护，其结电容很难满足线路信号质量的要求，此时需要采用降低防护电路并联结电容的措施或采用LC高通滤波器结构。广东以太网接口ESD保护元件原理

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