電子產(chǎn)品的應(yīng)用隨著可見，那么電子產(chǎn)品的靜電防護(hù)成為了電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)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(huì)有ESD防護(hù)器件。

 

 

高速電路設(shè)計(jì)的系統(tǒng)工程師或者硬件工程師必須仔細(xì)選擇在設(shè)計(jì)中所需要的所有元器件，選擇合適的ESD保護(hù)元件就具有比以前更大的挑戰(zhàn)性，因?yàn)镋SD器件在一些高速電路接口上已經(jīng)變得不再是一個(gè)簡(jiǎn)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(shí)的寄生電感等參數(shù)。如下圖左是一個(gè)典型的ESD保護(hù)器件，右圖是安裝在PCB板上的一個(gè)簡(jiǎn)化的等效電路圖：

 

 

顯然電路變得更加的復(fù)雜啦。這里還沒(méi)有計(jì)算ESD器件的IO電容。下圖是某TVS管的datasheet中標(biāo)識(shí)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(gè)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(gè)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(cè)量項(xiàng)，顯然，帶ESD器件TVS管的模型時(shí)，其結(jié)果更差。在此文中雖然結(jié)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(méi)有考慮TSV管的影響下結(jié)果就很差，那么在加上TVS管之后，很有可能就會(huì)導(dǎo)致結(jié)果不滿足設(shè)計(jì)的要求。

 

下圖是一個(gè)TVS管器件的S參數(shù)：

 

顯然，當(dāng)信號(hào)速率比較低時(shí)，其損耗比較小，但是隨著速率的提升，顯然損耗會(huì)變大很多。雖然目前很多公司都無(wú)法提供ESD器件的S參數(shù)，但是對(duì)于高速電路而言，這確實(shí)是需要考慮的影響因子之一。所以在選擇器件時(shí)，不僅僅要看器件的防護(hù)等級(jí)，還需要注意其寄生效應(yīng)。