甘肅耳機接口ESD保護元件原理

ESD防護電路主要采用“過壓防護”的原理，通過隔離電路、箝位(限幅)電路、衰減電路、濾波電路等降低ESD沖擊電壓、限制脈沖電流的大小，使其降低到被保護器件可以承受的程度。ESD脈沖頻譜的高頻信號特征和高頻電路分布參數(shù)的嚴格約束使得在高頻電路中防護器件的可選擇性很小，在高頻電路中進行ESD防護設(shè)計的難度增火。ESD脈沖具有持續(xù)時間短(ns~數(shù)百ns級)，能量較低(微焦耳級)的特征，頻譜分布在數(shù)百KHz到數(shù)GHz的范圍，其能量主要集中在數(shù)MHz到數(shù)百MHz的范圍內(nèi)，由于ESD的高頻、快速放電特性，其防護電路要求比一般的電浪涌防護電路具有更快的響應(yīng)速度和良好的高頻性能。靜電源控制，絕緣材料的靜電通過連接地和等電位連接無法消除，因此必須對敏感器件周邊進行靜電源控制。甘肅耳機接口ESD保護元件原理

電阻衰減網(wǎng)絡(luò)可以采用圖2中(b)的n形結(jié)構(gòu)，也可以采用T型結(jié)構(gòu)。多階LC高通濾波器可以獲得較好的濾波矩形系數(shù)，當(dāng)濾波器截止頻率高于ESD脈沖主能量成分的頻率，可以把絕人部分ESD能量濾除，因此在較高頻率的高頻端口使用LC高通濾波器，可以獲得很好的SD防護效果。電阻衰減網(wǎng)絡(luò)和品通濾波器屬于線性無源網(wǎng)絡(luò)，不存在響應(yīng)速度的問題，根據(jù)高頻電路阻抗特征進行優(yōu)良的四配設(shè)計也有利于改善高頻接口的駐波性能。為了提高ESD防護效果，ESD防護電路應(yīng)盡可能靠近高頻端口，而被保護器件應(yīng)盡量遠離端口，同時應(yīng)盡可能地減小并聯(lián)保護網(wǎng)絡(luò)的串聯(lián)寄生電感，如圖2(a)中的L1和L2，大的寄生電感將抗拒ESD脈沖電流的快速變化，使ESD電流大部分流入被防護器件。單級防護電路的防護效果不能滿足要求時，可以采用防護二極管、濾波器、衰減器等多級級聯(lián)的防護結(jié)構(gòu)。在選用TVS、開關(guān)二極管和R/L/C元件設(shè)計ESD防護電路時，要注意選用的元件、特別是R/L/C元件的能量承受能力要足夠強，不被ESD脈沖損壞，提高防護電路的可靠性。ESD保護元件參數(shù)單位面積的ESD防護能力大致如下：SCR＞MOS＞Diode（反向擊穿）。

人體靜電防護編輯 播報人體是**普遍存在的靜電危害源。對于靜電來說，人體是導(dǎo)體，所以可以對人體采取接地的措施。(1).使用防靜電地面/ 防靜電鞋/ 襪(靜電從腳導(dǎo)到大地)通過腳穿防靜電性地面、地墊、地毯，人員穿上防靜電鞋襪，形成組合接地。(2).佩戴防靜電腕帶并接地(靜電從手導(dǎo)到大地)通過手用以泄放人體的靜電。它由防靜電松緊帶、活動按扣、彈簧軟線.保護電阻及插頭或夾頭組成。松緊帶的內(nèi)層用防靜電紗線編織，外層用普通紗線編織。

由于這種SCR的觸發(fā)要靠Nwell和Pwell結(jié)的擊穿來實現(xiàn)，在CMOS工藝中，其擊穿電壓大約有幾十伏，遠高于一般器件的柵氧擊穿電壓，達不到ESD防護的效果。因此對于低壓CMOS芯片而言，SCR的觸發(fā)電壓需要通過一些方法降低，以滿足芯片的保護要求。SCR的高It2使得器件可以以很小的寬度達到芯片的抗ESD要求，因此使用SCR器件可以有效的降低由ESD器件帶來的寄生電容，這一點對于RF芯片的ESD設(shè)計非常有利。由于這種SCR的觸發(fā)要靠Nwell和Pwell結(jié)的擊穿來實現(xiàn)，在CMOS工藝中，其擊穿電壓大約有幾十伏，遠高于一般器件的柵氧擊穿電壓，達不到ESD防護的效果。因此對于低壓CMOS芯片而言，SCR的觸發(fā)電壓需要通過一些方法降低，以滿足芯片的保護要求。SCR的高It2使得器件可以以很小的寬度達到芯片的抗ESD要求，因此使用SCR器件可以有效的降低由ESD器件帶來的寄生電容，這一點對于RF芯片的ESD設(shè)計非常有利。靜電保護元件可提供多種封裝形式。

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(大部分電流);另一條通過內(nèi)部PCB流向大地(小部分)。靜電放電電流屬于高頻信號,集膚效應(yīng)及金屬外殼的低阻抗特性(測試中檢查了金屬外殼的搭接性能,確認良好,如果搭接不好,也將引起額外的干擾,如案例“靜電放電十?dāng)_是如何引起的”中描述的那樣)使得大部分的靜電放電干擾電流會從金屬外殼流人大地。既然大部分的靜電放電干擾電流已經(jīng)通過金屬外殼流人大地,那為什么還會出現(xiàn)ADC的異常工作呢?ADC電路的設(shè)計肯定存在較薄弱的環(huán)節(jié)。檢查電路發(fā)現(xiàn),ADC存在模擬地和數(shù)字地,電路設(shè)計時為了使數(shù)字電路部分的干擾不影響模擬電路部分,在數(shù)字地和模擬地之問跨接了磁珠進行隔離。ESD靜電保護元件具有單向和雙向之分。山東USB3.0接口ESD保護元件應(yīng)用

常用的ESD保護器件主要有Diode、Resistor、P/NMOS、BJT、SCR等。甘肅耳機接口ESD保護元件原理

現(xiàn)代通信技術(shù)和微電子技術(shù)推動半導(dǎo)體器件向微型化、高頻高速、高集成度、微功耗方向發(fā)展，從而促進半導(dǎo)體材料和工藝的不斷更新。具有良好高頻特性的GaAsSiGeInGaPInP以及一些新型半導(dǎo)體化合物材料通常屬于ESD高敏感材料:高集成度芯片內(nèi)部的細引線、小間距、薄膜化使器件尺寸進一步縮小，氧化層進一步減薄，導(dǎo)致器件抗ESD能力越來越低高速數(shù)字電路、高頻模擬電路普遍使用的CMOS、HBT、MESFET、PHEMT、BiCMOS等工藝，采這些工藝制作的器件明顯具有ESD高敏感特性。IC中的線寬和間距越來越窄(從兒un到0.07m)，電源電壓越來越低(從15V到15V)，IC抗ESD損壞的閾值電壓越來越低。例如，現(xiàn)在通信設(shè)備中大量使用的高速CMOS和BiCMOS器件，采用GaAsFETHBT和PHEMT工藝制作的RFIC和MMIC，使用InGaP、InP材料制作的光器件，高頻芯片中集成的MIM電容等，它們的靜電敏感電壓都在數(shù)百伏，低達100V，成為ESD高損傷率器件。甘肅耳機接口ESD保護元件原理

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