江苏BNC接口ESD保护元件原理

时间:2023年09月18日 来源:

SCR器件是除正向Diode外抗ESD能力**强的器件。当阳极出现PositiveESDPulse时,Nwell/Pwell结发生雪崩击穿,击穿产生的电子电流和空穴电流分别流过电阻RNw和Rpw,使PNP器件和NPN器件开启,阳极的P+注入大量空穴,阴极的N+注入大量电子,注入的空穴成为NPN器件的基极电流,注入的电子成为PNP器件的基极电流,正反馈过程得以形成,使Nwell和Pwell均出现强烈的电导调制效应,继而降低器件两端的压降。因此,SCR器件的维持电压往往很低,并由此导致其抗ESD能力非常强,微分电阻也非常小。在阳极出现NegativeESDPulse时,电流可通过正偏的阴极P+/阳极N+释放。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。江苏BNC接口ESD保护元件原理

静电保护元件被广泛应用于HDMI接口、便携式视频设备、LCD等离子电视、USB2.0和IEEE1394接口、GPS系统、便携设备(PDA、DSC、蓝牙)、打印机接口、卫星接收器、DVI、天线等进而改善对敏感电子元件的保护。注意事项编辑 播报1.传输速率,也就是电容量的控制,现在随着工艺的不断完善,电容量越做越低。2.符合测试要求的标准,不是越高越好,而是适合自已的产品,例如:空气放电15KV 接触 8KV。3.设计时考虑PCB板的空间条件。4.安全考虑,yint公司首席技术经理,说过一句很经典的话,在电路中,假如非万不得已不要增加多余的器件,每增加一个,就是增加失效风险,保护的器件也不例外。ESD器件作为保护器件,它也有失效益机率,所以设计选型时尽量找些资质比较好的供应商。北京耳机接口ESD保护元件应用国际上习惯将用于静电防护的器材统称为ESD,中文名称为静电阻抗器。

现代通信技术和微电子技术推动半导体器件向微型化、高频高速、高集成度、微功耗方向发展,从而促进半导体材料和工艺的不断更新。具有良好高频特性的GaAsSiGeInGaPInP以及一些新型半导体化合物材料通常属于ESD高敏感材料:高集成度芯片内部的细引线、小间距、薄膜化使器件尺寸进一步缩小,氧化层进一步减薄,导致器件抗ESD能力越来越低高速数字电路、高频模拟电路普遍使用的CMOS、HBT、MESFET、PHEMT、BiCMOS等工艺,采这些工艺制作的器件明显具有ESD高敏感特性。IC中的线宽和间距越来越窄(从儿un到0.07m),电源电压越来越低(从15V到15V),IC抗ESD损坏的阈值电压越来越低。例如,现在通信设备中大量使用的高速CMOS和BiCMOS器件,采用GaAsFETHBT和PHEMT工艺制作的RFIC和MMIC,使用InGaP、InP材料制作的光器件,高频芯片中集成的MIM电容等,它们的静电敏感电压都在数百伏,低达100V,成为ESD高损伤率器件。

防护管一般和被保护电路并联。防护管的串联寄生电感会阻止ESD脉冲泻放到地,降低ESD防护能力。防护管的结电容产生的容抗和被保护电路I/0端口的特征阻抗并联,当防护管的结电容较大时,在高频下的容抗较小,会严重改变接口的的阻抗特性和频谱特性。防护器件的结电容是影响信号质量的主要因素,在高频接口要求防护器件的结电容要尽量小。现在各种电浪涌防护管的结电容要做到很小(小于2pF)还有较大难度,因此现有的防护器件直接用于GHz和Gbps以上的高频接口的ESD防护将对信号质量产生不可容忍的影响。防护器件要具有双极性(双向)防护功能,其响应时间小于ns级时,对ESD脉冲才具有较好的防护效果,响应速度越快其防护效果越好。防护管的箱位电压(或导通电压)低于高频信号峰值电平时也会对高频信号产生限幅效应,箝位电压过高则ESD防护效果差,这增加了较高峰值能量的高频接口的ESD防护电路设计的难度。静电源包装,出ESD防护区的器件必须使用防静电包装,以防外界静电源的影响。

ESD防护电路主要采用“过压防护”的原理,通过隔离电路、箝位(限幅)电路、衰减电路、滤波电路等降低ESD冲击电压、限制脉冲电流的大小,使其降低到被保护器件可以承受的程度。ESD脉冲频谱的高频信号特征和高频电路分布参数的严格约束使得在高频电路中防护器件的可选择性很小,在高频电路中进行ESD防护设计的难度增火。ESD脉冲具有持续时间短(ns~数百ns级),能量较低(微焦耳级)的特征,频谱分布在数百KHz到数GHz的范围,其能量主要集中在数MHz到数百MHz的范围内,由于ESD的高频、快速放电特性,其防护电路要求比一般的电浪涌防护电路具有更快的响应速度和良好的高频性能。硅基ESD静电保护元件具有较低的钳位电压。北京天线接口ESD保护元件应用

ESD静电保护元件在选型时应注意其封装,电容,静电防护等级等参数。江苏BNC接口ESD保护元件原理

国际电工委员会(Internationa1日ectrotechnicalCommission,IEC)制定了测试标准IEC61000-4-2来评价电子设备的ESD抗扰度等级。但人们在研究静电放电的危害时,主要关心的是静电放电产生的注入电流对电火工品、电子器件、电子设备及其他一些静电敏感系统的危害,忽视了静电放电的电磁脉冲效应,直到20世纪90年代初Wilson才***提出ESD过程中产生的辐射场影响。IEC61000-4-2标准虽几经修改,规范了ESD模拟器对水平耦合板和垂直耦合板的放电方式,但没有关于ESD辐射场的明确规定,对ESD模拟器也*规定了放电电流的典型波形和4个关键点参数。通常被测设备(equip—mentundertest,EUT)是易受电磁场影响的。许多学者在实际测试时发现,由于ESD模拟器内部继电器与接地回路等因素的影响,符合IEC61000-4-2标准要求的不同END模拟器所得测试结果并不相同。江苏BNC接口ESD保护元件原理

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