USB 3.0應用的ESD保護設計

作者：時間：2012-04-12 來源：網(wǎng)絡

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rphans: 2; widows: 2; -webkit-text-size-adjust: auto; -webkit-text-stroke-width: 0px">　　首先，ESD保護組件本身的寄生電容必須小于0.3pF，才不會影響USB3.0高達4.8Gbps的傳輸速率。其次，保護組件的ESD耐受能力必須夠高，至少要能承受IEC 61000-4-2接觸模式8kV ESD的攻擊。第三也是最重要的一項要求，在ESD事件發(fā)生期間保護組件必須提供夠低的箝制電壓，不能造成傳輸數(shù)據(jù)錯誤或遺漏，甚至造成系統(tǒng)產(chǎn)品內(nèi)部電路損壞。第四，保護組件動作后的導通阻值必須夠低，這樣，除了可以降低箝制電壓外，最大的優(yōu)點是可讓組件在遭受高能量ESD攻擊時仍能保持低箝制電壓，以避免出現(xiàn)保護組件未受損但系統(tǒng)內(nèi)部電路已無法正常工作甚至損壞的情況。第五，單個芯片即可解決USB 3.0連接端口中所有信號線/電源線的ESD保護需求，尤其是使用在Micro USB接口時，這將大大降低設計布局的復雜度。

　　以上五項基本要求缺一不可，若有任何一項無法滿足，則USB 3.0端口就無法被完善地保護。不過，同時符合以上五項要求的ESD保護組件其本身的設計難度相當高，若非具有豐富經(jīng)驗與扎實技術的設計團隊將無法實現(xiàn)。

采用AZ1065的USB 3.0 應用ESD保護方案

　　本文介紹的USB 3.0 應用的ESD保護方案，采用的是晶焱科技針對USB 3.0的保護需求推出的AZ1065系列ESD保護組件。為了將保護組件的寄生電容對4.8Gbps差動(Differential)信號高速傳輸?shù)挠绊懡抵磷畹?，AZ1065的寄生電容低于0.3pF。在極嚴格的電容要求下，任一引腳在室溫時仍可承受IEC 61000-4-2接觸模式10kV ESD的攻擊。

　　最重要是，與相同的寄生電容相比，AZ1065擁有最低的ESD箝制電壓，可有效防止數(shù)據(jù)傳輸時被ESD事件干擾，這樣才能讓具有USB 3.0連接端口的電子系統(tǒng)得以通過Class-A的IEC 61000-4-2系統(tǒng)級靜電放電保護測試。利用傳輸線脈沖系統(tǒng)(TLP)測量AZ1065-06F后，可以觀察到如圖1所示的ESD箝制電壓特性。

　　在IEC 61000-4-2接觸模式6kV(TLP電流等效約為17A)的ESD攻擊下，箝制電壓僅有13.4V，足以有效避免系統(tǒng)產(chǎn)品在靜電測試時發(fā)生數(shù)據(jù)錯誤、當機甚