USB端口的靜電放電（ESD）防護

　　雖然至今為止在USB 1.1和USB 2.0的規范中并未要求ESD防護，但USB元件的可熱插拔性使它成為靜電放電敏感元件，因此對所有USB端口實(shí)施ESD防護是極其重要且必需的。

　　隨著(zhù)現代社會(huì )的飛速發(fā)展，我們對電子設備的依賴(lài)與日俱增.現代電腦越來(lái)越多的采用低功率邏輯芯片，由于MOS的電介質(zhì)擊穿和雙極反向結電流的限制，使這些邏輯芯片對ESD非常敏感。大多數USB集成電路都是以CMOS工藝為基礎來(lái)設計和制造的，這導致它們對ESD造成的損害也很敏感，另外，USB端口是熱插拔系統，極易受到由用戶(hù)或空氣放電造成的ESD影響。用戶(hù)在插拔任何USB外設時(shí)都可能產(chǎn)生ESD。在距離導電面的幾英寸的位置可產(chǎn)生空氣放電。靜電可以損害USB接口，造成USB集成電路故障，最糟糕的是會(huì )在電子系統中產(chǎn)生數據位重影。這些損害和故障造成電子設備的"硬性損傷"或元器件損壞。雖然對于硬性損傷我們可以很容易地更換失效的元器件并使系統重新納入正軌，但是，假如發(fā)生了“軟性損傷”(CMOS元件性能降級)，此時(shí)系統會(huì )不斷產(chǎn)生不規則的數據位，要花費數小時(shí)來(lái)進(jìn)行故障排查，并且依靠重復測試也很難發(fā)現系統異常，因此針對USB元件的ESD防護已經(jīng)迫在眉睫。

　　ESD元件不僅要符合以上所述的ESD業(yè)界標準，還牽涉使用能在高速數據傳輸情況下工作的先進(jìn)半導體器件。因此保護串行端口的傳統方法在USB應用中將會(huì )過(guò)時(shí)或者無(wú)效。

　　了解USB元件的ESD防護本質(zhì)，有助于明確針對USB應用的半導體器件所必需的特性：

　　1. 低電容(5pf)，以減少高速速率下(480Mbps, USB 2.0)的信號衰減。

　　2. 快速工作響應時(shí)間(納秒)，可以在ESD脈沖的快速上升時(shí)間內保護USB元件。

　　3. 低漏電電流，以減少正常工作下的功率能耗。

　　4. 穩固耐用，在反復性的ESD情況下仍然完好無(wú)損。

　　5. 集成度高，封裝面積小。

　　全新低電容瞬態(tài)抑制二極管陣列(NUP4201DR2器件)可用于USB 2.0或者USB 1.1元件的ESD防護，因此本文詳細描述了它的使用方式與前景。