保护便携应用的高速数据线路

保护的选择

有两种主要的ESD保护选择拥有面向便携应用USB2.0高速保护的适合尺寸和电容规范，分别是无源和硅器件。在下面的基准研究中我们将查看这两种类型产品在常见示例下的关键规范。为了进行公平的比较，我们将使用的选项中的各种技术都采用相同的封装尺寸。

无源保护器件

技术：基于Tyco/Raychem聚合物的压敏电阻单线保护

封装尺寸：1.0×0.5mm(也称作0402)

数据表上规定的电容：0.25pF

技术：Innochips"ESD抑制器"单线保护

封装尺寸：1.0×0.5mm(也称作0402)

电容：0.15pF

硅保护器件

技术：Semtech Railclamp单线保护

封装尺寸：1.0×0.6mm(也称作0402)

电容：0.3pF

技术：安森美半导体"集成ESD保护"单线保护

封装尺寸：1.0×0.6mm(也称作0402)

电容：0.5pF

分析

所有这些选项都利用了流行的超小型0402尺寸封装进行检测，这个尺寸封装小到足以适合大多数的便携设计。它们也都拥有远低于1.5pF要求的电容。对于USB2.0高速版480Mb/s的数据率而言，任何低于1pF的电容都将能够保持数据线路的信号完整性，任何的差别都难以察觉。这些产品的关键性能差异点就在于ESD钳位性能。无源元件在ESD事件期间拥有最高的钳位电压，达到67V到超过70V。Semtech硅保护器件的钳位电压为正脉冲45V而负脉冲时44V。安森美半导体的硅保护器件在正ESD脉冲时将ESD事件钳位至15V而在负ESD脉冲时钳位至10V。

与无源元件相比，具有较低钳位电压的硅器件表现得更好。但是，有意思的是，同是硅保护器件，Semtech的Railclam技术和安森美半导体的"集成ESD保护"技术也有着重要差别。用以实现每种类型技术的设计技术能够确定它们对ESD脉冲钳位得怎样。许多用于降低电容的设计技术伴随着具有较高ESD钳位电压的折衷。为了克服这个设计折衷而不牺牲钳位电压性能，安森美半导体运用突破性的工艺技术，将超低电容引脚二极管和大功率瞬态电压抑制器(TVS)二极管集成到单个裸片上，能够用作高性能的片外ESD保护解决方案。这新型集成ESD保护技术平台保持了传统TVS二极管技术极佳的钳位和低泄漏性能，同时还将电容降低至0.5pF。这在钳位性能方面领先业界，可确保最敏感集成电路的保护。

Lon Robinson
技术营销经理
安森美半导体公司