在今年計(jì)算機(jī)硬件的熱門話題中，USB3.0絕對是最受矚目的。自從公元2000年USB2.0釋出后，這項(xiàng)應(yīng)用已深植各項(xiàng)電子產(chǎn)品中，在各式各樣的端口規(guī)格中， USB應(yīng)可算是使用最廣泛的了。USB3.0的數(shù)據(jù)傳輸速率比現(xiàn)有的USB2.0快上十倍，剛好迎合日益大增的高畫質(zhì)、大容量儲存需求。無論是外接式硬盤、隨身碟、相機(jī)記憶卡均可大幅縮減儲存的時(shí)間。除了在計(jì)算機(jī)上的應(yīng)用之外，手機(jī)與相機(jī)的傳輸也幾乎都是使用USB規(guī)格，甚至許多產(chǎn)品更直接把充電端與USB結(jié)合，難怪各界皆如此期待USB3.0的廣泛使用，好讓用戶享受4.8Gbps的傳輸快感。USB3.0接口分成主機(jī)（Host）端與裝置（Device）端，必須先有Host端的支持，周邊的Device端才能搭配；而芯片大廠英特爾及超威自2010年起亦已開始研發(fā)將支持USB3.0為南橋規(guī)格，加上微軟Windows 7也確定研發(fā)支持USB3.0的drivers，預(yù)估USB 3.0取代USB2.0已是既定趨勢。

為實(shí)現(xiàn)十倍于USB2.0的傳輸速度，USB 3.0控制芯片必須使用更先進(jìn)的制程來設(shè)計(jì)與制造，但這也造成USB 3.0的控制芯片對ESD的耐受能力快速下降。除此之外，USB 3.0會被大量用來傳輸影音數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)傳輸容錯(cuò)率會有越嚴(yán)格的要求，使得使用額外的保護(hù)組件來防止ESD事件對數(shù)據(jù)傳輸?shù)母蓴_變得很必要。除了傳輸速度的要求之外，另一個(gè)用戶最普遍的USB應(yīng)用就是即插即用、隨拔即關(guān)。然而這個(gè)熱插入動(dòng)作卻也經(jīng)常是造成電子系統(tǒng)工作異常、甚至造成USB端口組件毀壞的元兇，因?yàn)槿?a class="contentlabel" href="http://www.biyoush.com/news/listbylabel/label/靜電">靜電放電(ESD)等瞬時(shí)噪聲就是來自這個(gè)熱插入動(dòng)作。

要用在USB3.0端口的ESD防護(hù)組件必須同時(shí)符合下面三項(xiàng)要求：

第一、ESD防護(hù)組件本身的寄生電容必須要小，為不影響USB3.0 4.8Gbps的傳輸速率，其寄生電容必須小于0.3pF。

第二、防護(hù)組件對ESD的耐受能力必須要高，最少要能承受IEC 61000-4-2接觸模式8kV ESD的轟擊。

第三、也是最重要的一項(xiàng)要求，防護(hù)組件在ESD事件發(fā)生期間所提供的箝制電壓必須要夠低，不能造成傳輸數(shù)據(jù)的損壞。

以上三項(xiàng)要求缺一不可，缺少了任何一個(gè)要項(xiàng)，USB3.0端口就無法被完善地保護(hù)。然而要同時(shí)符合以上三項(xiàng)要求的ESD防護(hù)組件，其本身的設(shè)計(jì)難度就相當(dāng)高。

晶焱科技擁有先進(jìn)的ESD防護(hù)設(shè)計(jì)技術(shù)，特別針對USB3.0的防護(hù)需求，推出AZ1065系列的ESD防護(hù)組件。為避免防護(hù)組件的寄生電容影響USB3.0 4.8Gbps差動(dòng)(Differential)訊號的高速傳輸，AZ1065的寄生電容已低于0.3pF。在極低的電容特性下，任一接腳在室溫時(shí)仍皆可承受IEC 61000-4-2接觸模式10kV ESD的轟擊。最重要是，以相同寄生電容來比較，AZ1065擁有最低的ESD箝制電壓，可有效防止數(shù)據(jù)傳輸時(shí)被ESD事件所干擾，才能讓擁有USB 3.0端口的電子系統(tǒng)有機(jī)會通過Class-A的IEC 61000-4-2系統(tǒng)級靜電放電保護(hù)測試。利用傳輸線脈沖系統(tǒng)(TLP)測量AZ1065后，可以觀察到如圖一的ESD箝制電壓特性。在IEC 61000-4-2接觸模式6kV的ESD沖擊下(TLP電流等效約為17A)，箝制電壓僅有13.4V，將得以有效避免系統(tǒng)產(chǎn)品于靜電測試時(shí)發(fā)生數(shù)據(jù)錯(cuò)誤、當(dāng)機(jī)甚至損壞的情況。

圖1：AZ1065-06F的ESD箝制電壓測試曲線。

在電子產(chǎn)品的USB3.0應(yīng)用中，AZ1065-06F將是靜電放電防護(hù)的最佳解決方案。圖2所示即為裝有ESD防護(hù)組件AZ1065-06F的USB3.0端口順利通過5Gbps的Eye Diagram測試結(jié)果。