esd防护中的电容选择

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1、ESD防护中的电容选择一静电磁场特性根据国标标准GB/17626.2静电放电电流的标准波型为：它具有亚纳秒的上升前沿,半高脉宽为30ns,其峰值从充电电压为2kV时的9A到15kV时的70A。静电的辐射场是由静电电流产生的辐射磁场，接触放电和空气放电所产生的磁场是不相同的。根据测试采用人体-金属模型，接触放电时静电辐射场的波形和频谱图如下：其辐射场波形为典型的衰减振铃信号,振荡持续时间约500ns,峰值场强为150V/m由上图可看出,频谱包含了0～250MHz的频率分量,中心频率在40MHz左右。空气放电时静电辐射场的波形和频谱图如下：人体-金属模型的空气放电辐射

2、场波形与接触放电很相似,都为衰减的振铃信号波形,其正峰值场强为200V/m,频谱分布在0～130MHz,中心频率约28MHz,且有几个倍频辐射场存在。一PCB防护电路中的电容选择基于PCB设计的电子产品极易受到静电干扰（尤其是浮地设计），以复位信号的ESD防护为例说明防护电路中电容选择：某种芯片的复位信号时序图如下：从图中可以看出复位信号的脉宽最小值（T6.1）为100us，因此只要外部干扰导致nRST引脚低电平时间超过100us，该芯片就会复位。对于浮地系统当电路板受到静电磁场辐射时，部分磁场能量就会通过微带线耦合到电路板上，由于没有有效快速的泄放途径，电场能量

3、会累积到电路板上，导致地平面或电源平面之间的电平发生变化，当变化持续时间超过复位管脚的最小脉宽时就会引起芯片复位。因此需要为干扰寻求快速的泄放通道从而减小干扰，防护电路如下：考虑到静电辐射场频率主要集中在20M～50M之间，0.01uF电容的谐振频率在45M左右，因此选用0.01uF电容，其响应曲线如下：由图二可知静电辐射场包含正负双向辐射，因此需要对电源与地均添加退偶电容。实验证明添加以上保护设计后芯片的抗ESD干扰能力由二级B提升到四级B。2009-2-22曹焱