ESD保護時(shí)怎樣維持USB信號完整性

圖3、增加ESD9L5.0ST5G0.5pF電容ESD器件所測得的USB2.0高速信號眼圖。

下一項測試采用的是6.0pF電容的ESD保護器件(安森美半導體ESD9C5.0ST5G)，見(jiàn)圖4。由于電容增加，與沒(méi)有增加電容的測試相比，可以從眼圖觀(guān)察到信號質(zhì)量明顯下降。主要的下降體現在上升時(shí)間和下降時(shí)間的增加。圖4所示的眼圖看上去可以接受，但也顯示出保護器件占用了極大部分的電容預算。在大多數設計中，設計中的其它元器件可能會(huì )增加大量的電容，造成信號質(zhì)量進(jìn)一步下降。這6.0pF電容ESD保護器件將需要在最終系統設計中進(jìn)行測試，以確保它仍然可以接受，并在增加其它元器件的情況下能夠滿(mǎn)足兼容性要求。

圖4、ESD9C5.0ST5G6pF器件，其中箭頭重點(diǎn)說(shuō)明了采用較高電容器件時(shí)開(kāi)始出現信號質(zhì)量下降。

最后測試采用65pF電容ESD保護器件(安森美半導體ESD9X5.0ST5G)來(lái)進(jìn)行，見(jiàn)圖5。這眼圖顯示信號質(zhì)量退化嚴重，上升和下降時(shí)間顯示增加。信號跡線(xiàn)穿越USB2.0眼圖模板，顯示這保護器件不能用于USB2.0應用。

ESD9L5.0ST5G的超低電容(0.5pF)為USB2.0高速應用提供了最佳的半導體ESD保護器件設計選擇。

上述眼圖研究顯示ESD9L5.0ST5G對邏輯電平的影響極低，并且不會(huì )使上升時(shí)間和下降時(shí)間出現失真。除了對數據信號傳輸沒(méi)有干擾，這器件還擁有高于8kV的ESD額定電平，為設計人員提供極佳的ESD保護器件選擇，不僅能夠提供所需的ESD保護，同時(shí)還維持信號完整性。