平衡電子設備靜電防護和信號完整性設計

　　大多數的二極管廠商提供電流與電壓的關系曲線圖。雖然這些曲線圖通常使用8/20 μs脈沖而非IEC 61000-4-2 準規定的脈沖，但是他們可用作電路阻抗的一般指標。對于8/20μs脈沖，電流和電壓關系曲線完全是線性的，而且直線的斜率就是動態電阻值（Rdyn）。典型的ESD二極管動態電阻值（Rdyn）的變化范圍從低于一個歐姆到三個歐姆。聚合體也有非常低的電阻。

　　另一方面，用于高速輸入／輸出端口的低電容抑制器具有很高的動態電阻，其變化范圍是20歐姆或者更高值，這導致了被保護的ASIC電流值相對較高。事實上抑制器和變阻器從“被保護”的ASIC分流了很少的電流。因此上大部份的電流實際上傳到了ASIC。顯然，這一個特性使得他們很少被選用作ESD防護。

　　確保ESD防護的可靠性在傳統的ESD防護技術中，雖然半導體二極管提供了最好的ESD保護，但它們不能夠保護當前采用的亞微米幾何尺寸制造的最新ASICs。通過采用傳統手段進一步的減少這些裝置的箝位電壓和動態電阻則意味著增加電容量－這在高速應用中是個無法接受的取舍。一種新的ESD防護基本方法是利用新型雙箝位結構，這種結構與電感、電阻一起集成了兩級低電容二極管連同電感和一個電阻器，通過這種方式能在保持信號完整性的同時，顯著地減少剩余電流、箝位電壓并提供有效地ESD保護，如下圖：

　　ESD防護電路圖

　　當ESD沖擊發生時，電路結構中的第一級開始抑制，分流大部份的電流并減小電壓。剩余電流經過一個電阻后，沖擊第二級電路，這將進一步減小電壓，最終使流到ASIC的電流最小。

　　這種電路結構能為高速USB，高清多媒體和個人計算機設計提供ESD保護。通過片上匹配、減小偏差和EMI并改進由于集總電感引起的TDR（時域反射計效應），信號完整性得到改進。