電(diàn)路(lù)設計(jì)中如(rú)何防止静(jìng)電(diàn)放(fàng)電(diàn)？
我(wǒ)们(men)的(de)手(shǒu)都曾有(yǒu)过(guò)静(jìng)電(diàn)放(fàng)電(diàn)(ESD)的(de)體(tǐ)验(yàn)，即使只(zhī)是(shì)從地(dì)毯(tǎn)上(shàng)走(zǒu)过(guò)然後(hòu)觸摸某些金(jīn)屬部(bù)件(jiàn)也(yě)会(huì)在(zài)瞬間(jiān)釋放(fàng)積累起(qǐ)来(lái)的(de)静(jìng)電(diàn)。我(wǒ)们(men)許多(duō)人(rén)都曾抱怨在(zài)實(shí)验(yàn)室(shì)中使用(yòng)導電(diàn)毯(tǎn)、ESD静(jìng)電(diàn)腕带和(hé)其(qí)它(tā)要(yào)求来(lái)滿足工業ESD标(biāo)準。我(wǒ)们(men)中也(yě)有(yǒu)不(bù)少(shǎo)人(rén)曾經(jīng)因(yīn)为(wèi)粗(cū)心(xīn)大(dà)意(yì)使用(yòng)未受保護的(de)電(diàn)路(lù)而(ér)損毀昂貴的(de)電(diàn)子元(yuán)件(jiàn)。
对(duì)某些人(rén)来(lái)说ESD是(shì)一(yī)種(zhǒng)挑戰，因(yīn)为(wèi)需要(yào)在(zài)處(chù)理(lǐ)和(hé)組装未受保護的(de)電(diàn)子元(yuán)件(jiàn)时(shí)不(bù)能(néng)造成(chéng)任何損壞。这(zhè)是(shì)一(yī)種(zhǒng)電(diàn)路(lù)設計(jì)挑戰，因(yīn)为(wèi)需要(yào)保證系(xì)統承受住ESD的(de)冲擊，之(zhī)後(hòu)仍能(néng)正(zhèng)常工作(zuò)，更(gèng)好(hǎo)的(de)情(qíng)況是(shì)經(jīng)过(guò)ESD事(shì)件(jiàn)後(hòu)不(bù)發(fà)生(shēng)用(yòng)戶可(kě)覺察的(de)故障。
與(yǔ)人(rén)们(men)的(de)常識相反(fǎn)，設計(jì)人(rén)員完全(quán)可(kě)以(yǐ)讓系(xì)統在(zài)經(jīng)过(guò)ESD事(shì)件(jiàn)後(hòu)不(bù)發(fà)生(shēng)故障並(bìng)仍能(néng)繼續運行。将这(zhè)个目标(biāo)谨記(jì)在(zài)心(xīn)，下(xià)面(miàn)讓我(wǒ)们(men)更(gèng)好(hǎo)地(dì)理(lǐ)解(jiě)ESD冲擊时(shí)到(dào)底發(fà)生(shēng)了(le)什(shén)麼(me)，然後(hòu)介紹如(rú)何設計(jì)正(zhèng)确的(de)系(xì)統架構来(lái)应对(duì)ESD。
簡單模型
将一(yī)个電(diàn)容充電(diàn)到(dào)高(gāo)電(diàn)壓(一(yī)般是(shì)2kV至(zhì)8kV)，然後(hòu)通过(guò)閉合開(kāi)關(guān)将電(diàn)荷釋放(fàng)進(jìn)準備承受ESD冲擊的(de)“受損”器件(jiàn)(图(tú)1)。電(diàn)荷的(de)极性(xìng)可(kě)以(yǐ)是(shì)正(zhèng)也(yě)可(kě)以(yǐ)是(shì)負，因(yīn)此(cǐ)必須同(tóng)时(shí)處(chù)理(lǐ)好(hǎo)正(zhèng)負ESD两(liǎng)種(zhǒng)情(qíng)況。
图(tú)1：闆級ESD通常涉及(jí)機(jī)器模型(MM)和(hé)人(rén)體(tǐ)模型(HBM)。
破壞受損電(diàn)路(lù)的(de)高(gāo)瞬态電(diàn)壓一(yī)般具有(yǒu)幾(jǐ)个納秒(miǎo)的(de)上(shàng)升(shēng)时(shí)間(jiān)和(hé)大(dà)約100納秒(miǎo)的(de)放(fàng)電(diàn)时(shí)間(jiān)受損電(diàn)路(lù)不(bù)同(tóng)，对(duì)正(zhèng)負冲擊的(de)敏感(gǎn)性(xìng)可(kě)能(néng)也(yě)有(yǒu)很大(dà)的(de)不(bù)同(tóng)，因(yīn)此(cǐ)你需要(yào)同(tóng)时(shí)處(chù)理(lǐ)好(hǎo)正(zhèng)負冲擊。人(rén)體(tǐ)模型(HMB)和(hé)機(jī)器模型(MM)这(zhè)两(liǎng)種(zhǒng)最(zuì)常見(jiàn)模型之(zhī)間(jiān)的(de)區(qū)别主要(yào)在(zài)于(yú)串聯電(diàn)阻。人(rén)體(tǐ)模型的(de)導電(diàn)性(xìng)沒(méi)有(yǒu)金(jīn)屬那麼(me)好(hǎo)。防止过(guò)壓損壞的(de)最(zuì)佳保護措施是(shì)用(yòng)非(fēi)線(xiàn)性(xìng)電(diàn)路(lù)進(jìn)行限壓或(huò)鉗位(wèi)(图(tú)2)。最(zuì)常用(yòng)的(de)是(shì)專門(mén)的(de)二极管(guǎn)，當它(tā)们(men)在(zài)前(qián)向偏置或(huò)處(chù)于(yú)齊納擊穿區(qū)时(shí)具有(yǒu)很低(dī)的(de)阻抗。引入限壓器可(kě)以(yǐ)快(kuài)速引起(qǐ)某些别的(de)事(shì)件(jiàn)，因(yīn)为(wèi)通过(guò)電(diàn)容放(fàng)電(diàn)会(huì)有(yǒu)大(dà)的(de)浪湧電(diàn)流經(jīng)过(guò)限壓器。
图(tú)2：基本(běn)的(de)限壓電(diàn)路(lù)可(kě)以(yǐ)防止过(guò)壓損壞
雖(suī)然消除了(le)高(gāo)瞬态電(diàn)壓，但代(dài)之(zhī)以(yǐ)幾(jǐ)个安(ān)培的(de)浪湧電(diàn)流可(kě)能(néng)会(huì)導致(zhì)系(xì)統中出(chū)現(xiàn)其(qí)它(tā)問(wèn)題(tí)。具體(tǐ)取(qǔ)決于(yú)随後(hòu)路(lù)徑的(de)总阻抗，浪湧電(diàn)流可(kě)以(yǐ)达(dá)到(dào)幾(jǐ)个安(ān)培。在(zài)为(wèi)芯片(piàn)設計(jì) I/O單元(yuán)时(shí)，經(jīng)常看(kàn)到(dào)4A至(zhì)16A的(de)浪湧電(diàn)流進(jìn)入器件(jiàn)。處(chù)理(lǐ)如(rú)此(cǐ)巨大(dà)的(de)瞬态浪湧電(diàn)流已經(jīng)成(chéng)为(wèi)ESD設計(jì)中的(de)大(dà)問(wèn)題(tí)。限制電(diàn)壓還(huán)算比較容易，但形成(chéng)的(de)電(diàn)流可(kě)能(néng)使系(xì)統中其(qí)它(tā)地(dì)方(fāng)的(de)電(diàn)路(lù)和(hé)地(dì)發(fà)生(shēng)逆轉(zhuǎn)。被(bèi)限壓器強(qiáng)制導入地(dì)的(de)電(diàn)流将在(zài)系(xì)統的(de)那个节(jié)點(diǎn)中産生(shēng)感(gǎn)应性(xìng)振鈴現(xiàn)象(xiàng)(图(tú)3)。電(diàn)源通常沿着地(dì)線(xiàn)傳播，並(bìng)且(qiě)是(shì)電(diàn)源去(qù)耦電(diàn)容的(de)函(hán)數，因(yīn)此(cǐ)系(xì)統核心(xīn)仍能(néng)正(zhèng)常工作(zuò)。不(bù)过(guò)连到(dào)電(diàn)路(lù)闆上(shàng)的(de)控制線(xiàn)可(kě)能(néng)出(chū)現(xiàn)混亂，因(yīn)为(wèi)它(tā)们(men)是(shì)相对(duì)闆外(wài)的(de)地(dì)而(ér)建立的(de)。結果(guǒ)可(kě)能(néng)在(zài)某个位(wèi)置發(fà)生(shēng)ESD事(shì)件(jiàn)，並(bìng)致(zhì)使電(diàn)路(lù)闆上(shàng)的(de)某个輸入端看(kàn)起(qǐ)来(lái)出(chū)現(xiàn)故障。
图(tú)3：通过(guò)限壓器将大(dà)的(de)浪湧電(diàn)流注入到(dào)地(dì)将引起(qǐ)PCB地(dì)的(de)反(fǎn)弹，並(bìng)表(biǎo)現(xiàn)为(wèi)连接電(diàn)感(gǎn)的(de)一(yī)个函(hán)數
堡壘的(de)作(zuò)用(yòng)
利用(yòng)闆級ESD，你可(kě)以(yǐ)嘗試建立一(yī)个堡壘，並(bìng)在(zài)“護城(chéng)河(hé)”上(shàng)建立多(duō)个受控的(de)接入點(diǎn)。连接到(dào)“城(chéng)牆(qiáng)”之(zhī)外(wài)的(de)部(bù)分(fēn)可(kě)以(yǐ)被(bèi)廣義地(dì)分(fēn)成(chéng)幾(jǐ)个類(lèi)别：協議受控的(de)數據(jù)、低(dī)带宽(kuān)檢測和(hé)控制線(xiàn)以(yǐ)及(jí)高(gāo)速接口(kǒu)。前(qián)两(liǎng)个比較容易處(chù)理(lǐ)，第(dì)三(sān)个具有(yǒu)一(yī)定(dìng)程度(dù)的(de)挑戰性(xìng)。讓这(zhè)三(sān)部(bù)分(fēn)免遭(zāo)ESD破壞有(yǒu)幾(jǐ)種(zhǒng)不(bù)同(tóng)的(de)方(fāng)法(fǎ)。
不(bù)管(guǎn)最(zuì)終(zhōng)産品是(shì)什(shén)麼(me)樣(yàng)，某種(zhǒng)形式的(de)保護性(xìng)外(wài)殼(ké)将成(chéng)为(wèi)設備的(de)一(yī)部(bù)分(fēn)。隔離外(wài)殼(ké)內(nèi)的(de)電(diàn)路(lù)是(shì)需要(yào)仔细(xì)考慮的(de)第(dì)一(yī)道(dào)防線(xiàn)。在(zài)理(lǐ)想(xiǎng)情(qíng)況下(xià)，连接電(diàn)路(lù)闆的(de)金(jīn)屬外(wài)殼(ké)通常能(néng)起(qǐ)使用(yòng)，但現(xiàn)代(dài)産品經(jīng)常采用(yòng)非(fēi)導電(diàn)性(xìng)的(de)塑料或(huò)其(qí)它(tā)現(xiàn)代(dài)材料。電(diàn)路(lù)設計(jì)人(rén)員通常沒(méi)法(fǎ)控制建造城(chéng)牆(qiáng)的(de)材料，但对(duì)保護堡壘負有(yǒu)不(bù)可(kě)推卸的(de)責任。在(zài)設計(jì)外(wài)殼(ké)时(shí)需要(yào)注意(yì)，到(dào)达(dá)機(jī)箱(xiāng)外(wài)部(bù)任何部(bù)分(fēn)的(de)ESD都会(huì)有(yǒu)無數路(lù)徑進(jìn)入內(nèi)部(bù)電(diàn)路(lù)。建立一(yī)个PCB能(néng)够自(zì)我(wǒ)防止ESD冲擊的(de)堡壘可(kě)以(yǐ)從低(dī)阻抗的(de)接地(dì)方(fāng)法(fǎ)開(kāi)始(shǐ)。建立一(yī)个地(dì)基和(hé)正(zhèng)常的(de)電(diàn)源完整性(xìng)可(kě)以(yǐ)讓印(yìn)刷電(diàn)路(lù)闆(PCB)保持整个闆上(shàng)的(de)信(xìn)号(hào)完整性(xìng)，即使是(shì)受到(dào)巨大(dà)的(de)地(dì)浪湧電(diàn)流冲擊的(de)时(shí)候。作(zuò)为(wèi)一(yī)个設計(jì)工程师，你会(huì)要(yào)求每个人(rén)系(xì)好(hǎo)他(tā)们(men)的(de)安(ān)全(quán)带，这(zhè)樣(yàng)可(kě)以(yǐ)对(duì)付少(shǎo)量(liàng)的(de)气(qì)流。飛機(jī)可(kě)能(néng)快(kuài)速地(dì)上(shàng)下(xià)擺動(dòng)，但如(rú)果(guǒ)每个人(rén)都系(xì)好(hǎo)了(le)安(ān)全(quán)带，那麼(me)所(suǒ)有(yǒu)人(rén)都会(huì)固定(dìng)在(zài)原位(wèi)，飛機(jī)也(yě)会(huì)繼續飛行。在(zài)这(zhè)之(zhī)後(hòu)，你需要(yào)保護外(wài)部(bù)连接，並(bìng)限制ESD事(shì)件(jiàn)效应。
保護電(diàn)路(lù)应該位(wèi)于(yú)電(diàn)路(lù)闆入口(kǒu)位(wèi)置，而(ér)不(bù)是(shì)入口(kǒu)點(diǎn)的(de)下(xià)遊。需要(yào)處(chù)理(lǐ)的(de)可(kě)能(néng)是(shì)電(diàn)弧問(wèn)題(tí)引起(qǐ)的(de)數千(qiān)伏電(diàn)位(wèi)，或(huò)者(zhě)最(zuì)好(hǎo)在(zài)電(diàn)路(lù)闆邊(biān)緣位(wèi)置處(chù)理(lǐ)的(de)數安(ān)培的(de)浪湧電(diàn)流。
TVS限壓器
瞬态電(diàn)壓抑制(TVS)限制二极管(guǎn)可(kě)以(yǐ)用(yòng)作(zuò)限壓器。它(tā)们(men)分(fēn)为(wèi)普通電(diàn)壓、邏輯電(diàn)平和(hé)電(diàn)源電(diàn)壓。常見(jiàn)的(de)電(diàn)壓種(zhǒng)類(lèi)有(yǒu)：12V、5V、3.3V、2.5V、1.8V和(hé)1.2V。
这(zhè)个數字(zì)应該看(kàn)起(qǐ)来(lái)比較熟悉，因(yīn)为(wèi)这(zhè)些器件(jiàn)是(shì)專門(mén)針(zhēn)对(duì)與(yǔ)許多(duō)CMOS器件(jiàn)有(yǒu)關(guān)的(de)需求設計(jì)的(de)。一(yī)種(zhǒng)規格不(bù)可(kě)能(néng)滿足所(suǒ)有(yǒu)需求，它(tā)们(men)应該是(shì)适合要(yào)保護器件(jiàn)的(de)正(zhèng)确電(diàn)壓。現(xiàn)代(dài)CMOS工藝顯著降低(dī)了(le)電(diàn)源電(diàn)壓，以(yǐ)保護沒(méi)有(yǒu)很多(duō)設計(jì)餘量(liàng)且(qiě)電(diàn)壓範圍有(yǒu)限的(de)晶體(tǐ)管(guǎn)，这(zhè)點(diǎn)值得我(wǒ)们(men)尊(zūn)敬。这(zhè)些器件(jiàn)一(yī)般使用(yòng)代(dài)工工藝制造，这(zhè)種(zhǒng)代(dài)工工藝可(kě)以(yǐ)用(yòng)小型封(fēng)装提(tí)供具有(yǒu)低(dī)阻抗特(tè)性(xìng)的(de)大(dà)電(diàn)流器件(jiàn)。在(zài)輸入線(xiàn)上(shàng)放(fàng)置TVS限壓器可(kě)以(yǐ)保護輸入端免遭(zāo)ESD的(de)破壞性(xìng)損害(图(tú)4)。但这(zhè)種(zhǒng)限壓器無法(fǎ)處(chù)理(lǐ)在(zài)主機(jī)處(chù)理(lǐ)时(shí)發(fà)生(shēng)的(de)信(xìn)号(hào)混亂現(xiàn)象(xiàng)，也(yě)無法(fǎ)處(chù)理(lǐ)由于(yú)巨大(dà)的(de)地(dì)電(diàn)流浪湧而(ér)發(fà)生(shēng)的(de)逆轉(zhuǎn)效应。
图(tú)4：簡單的(de)限壓電(diàn)壓可(kě)以(yǐ)提(tí)供过(guò)壓保護，但可(kě)能(néng)導致(zhì)浪湧電(diàn)流問(wèn)題(tí)。浪湧電(diàn)流应該被(bèi)限制，而(ér)信(xìn)号(hào)应該保持相对(duì)局部(bù)地(dì)的(de)穩定(dìng)性(xìng)
如(rú)前(qián)所(suǒ)述，HBM和(hé)MM之(zhī)間(jiān)的(de)性(xìng)能(néng)區(qū)别是(shì)非(fēi)常大(dà)的(de)。在(zài)許多(duō)情(qíng)況下(xià)，在(zài)TVS器件(jiàn)之(zhī)前(qián)增加一(yī)些串聯電(diàn)阻有(yǒu)助于(yú)限制電(diàn)流浪湧，並(bìng)減少(shǎo)地(dì)線(xiàn)反(fǎn)弹。與(yǔ)HBM一(yī)樣(yàng)，最(zuì)終(zhōng)結果(guǒ)是(shì)減少(shǎo)系(xì)統应力。通常带宽(kuān)限制本(běn)身(shēn)不(bù)会(huì)解(jiě)決ESD問(wèn)題(tí)。低(dī)通濾波(bō)器对(duì)小型ESD的(de)衰減也(yě)要(yào)求60dB至(zhì)150dB才能(néng)消除瞬态電(diàn)壓，这(zhè)对(duì)簡單的(de)無源濾波(bō)器来(lái)说是(shì)很難做到(dào)的(de)。TVS限壓器可(kě)以(yǐ)将信(xìn)号(hào)下(xià)拉到(dào)電(diàn)源軌之(zhī)間(jiān)。然後(hòu)一(yī)阶RC電(diàn)路(lù)可(kě)以(yǐ)用(yòng)来(lái)保持信(xìn)号(hào)的(de)完整性(xìng)(图(tú)4)。電(diàn)容也(yě)可(kě)以(yǐ)穩定(dìng)相对(duì)于(yú)局部(bù)地(dì)的(de)輸入電(diàn)壓。这(zhè)種(zhǒng)方(fāng)法(fǎ)可(kě)以(yǐ)很好(hǎo)地(dì)保護數量(liàng)很多(duō)的(de)低(dī)带宽(kuān)輸入，包(bāo)括“設置並(bìng)忘記(jì)的(de)”控制線(xiàn)、傳感(gǎn)器輸入和(hé)類(lèi)似对(duì)象(xiàng)。雖(suī)然我(wǒ)们(men)讨論的(de)大(dà)部(bù)分(fēn)內(nèi)容是(shì)保護PCB的(de)輸入端口(kǒu)，但輸出(chū)端口(kǒu)保護也(yě)是(shì)類(lèi)似的(de)。TVS限壓器和(hé)附加電(diàn)阻在(zài)这(zhè)里(lǐ)也(yě)很合适。限制電(diàn)壓有(yǒu)助于(yú)防止半導體(tǐ)損壞，並(bìng)保護具有(yǒu)電(diàn)壓限制的(de)其(qí)它(tā)部(bù)件(jiàn)。
串聯電(diàn)阻也(yě)有(yǒu)助于(yú)地(dì)的(de)穩定(dìng)。此(cǐ)外(wài)，讓ESD浪湧電(diàn)流遠(yuǎn)離數字(zì)芯片(piàn)的(de)I/O單元(yuán)可(kě)以(yǐ)防止芯片(piàn)內(nèi)部(bù)出(chū)現(xiàn)地(dì)線(xiàn)反(fǎn)弹，從而(ér)允許處(chù)理(lǐ)器在(zài)外(wài)部(bù)限壓器吸收(shōu)浪湧電(diàn)流冲擊时(shí)保持正(zhèng)常工作(zuò)。
芯片(piàn)內(nèi)部(bù)的(de)ESD
基于(yú)多(duō)種(zhǒng)原因(yīn)，IC內(nèi)部(bù)的(de)ESD保護功能(néng)有(yǒu)些折衷。矽片(piàn)和(hé)金(jīn)屬都針(zhēn)对(duì)IC的(de)核心(xīn)功能(néng)作(zuò)了(le)优化(huà)，不(bù)适合用(yòng)于(yú)大(dà)電(diàn)流工作(zuò)。專門(mén)的(de)TVS器件(jiàn)使用(yòng)針(zhēn)对(duì)大(dà)電(diàn)流電(diàn)路(lù)优化(huà)过(guò)的(de)矽片(piàn)，具有(yǒu)比普通CMOS中的(de)PN結更(gèng)高(gāo)的(de)性(xìng)能(néng)。
另(lìng)外(wài)，具有(yǒu)大(dà)電(diàn)流ESD保護功能(néng)的(de)I/O單元(yuán)会(huì)占用(yòng)相當大(dà)的(de)空間(jiān)，從而(ér)推升(shēng)IC成(chéng)本(běn)。而(ér)且(qiě)IC上(shàng)的(de)高(gāo)頻引腳(jiǎo)通常沒(méi)辦(bàn)法(fǎ)附加大(dà)尺寸(cùn)的(de)ESD保護電(diàn)路(lù)，因(yīn)为(wèi)它(tā)会(huì)産生(shēng)容性(xìng)負载(zài)。作(zuò)为(wèi)一(yī)般經(jīng)验(yàn)，芯片(piàn)內(nèi)部(bù)的(de)ESD保護程度(dù)只(zhī)是(shì)足以(yǐ)完成(chéng)IC生(shēng)産並(bìng)焊接到(dào)PCB上(shàng)，但缺少(shǎo)应用(yòng)环(huán)境通常需要(yào)的(de)魯棒性(xìng)保護性(xìng)能(néng)。如(rú)果(guǒ)连接需要(yào)離開(kāi)PCB，通常需要(yào)利用(yòng)外(wài)部(bù)装置進(jìn)行進(jìn)一(yī)步的(de)保護。
數據(jù)通信(xìn)端口(kǒu)
正(zhèng)确設計(jì)的(de)通信(xìn)端口(kǒu)会(huì)使用(yòng)魯棒性(xìng)的(de)協議，協議中包(bāo)含了(le)通用(yòng)使用(yòng)循环(huán)冗餘檢查(CRC)編碼来(lái)測試數據(jù)的(de)完整性(xìng)。以(yǐ)太网(wǎng)、USB和(hé)CAN总線(xiàn)都開(kāi)發(fà)了(le) CRC編碼並(bìng)随數據(jù)一(yī)起(qǐ)傳送。設計(jì)正(zhèng)确的(de)接收(shōu)器将檢查CRC編碼是(shì)否匹(pǐ)配所(suǒ)發(fà)送的(de)數據(jù)。如(rú)果(guǒ)不(bù)匹(pǐ)配，表(biǎo)示要(yào)麼(me)數據(jù)要(yào)麼(me)CRC編碼發(fà)生(shēng)了(le)錯誤，将發(fà)出(chū)重(zhòng)新(xīn)發(fà) 送數據(jù)的(de)請求。
由于(yú)ESD事(shì)件(jiàn)持續时(shí)間(jiān)不(bù)到(dào)100ns，因(yīn)此(cǐ)CRC檢查、验(yàn)證和(hé)重(zhòng)新(xīn)發(fà)送过(guò)程通常以(yǐ)不(bù)可(kě)見(jiàn)的(de)方(fāng)式處(chù)理(lǐ)ESD。最(zuì)終(zhōng)用(yòng)戶一(yī)般從未意(yì)識到(dào)損壞的(de)信(xìn)息得到(dào)了(le)糾正(zhèng)。其(qí)它(tā)一(yī)些協議的(de)結構中沒(méi)有(yǒu)保護措施。
I2C、串行外(wài)設接口(kǒu)(SPI)和(hé)系(xì)統管(guǎn)理(lǐ)总線(xiàn)(SMBus)通信(xìn)設計(jì)在(zài)PCB上(shàng)工作(zuò)，無法(fǎ)验(yàn)證和(hé)糾正(zhèng)數據(jù)。如(rú)果(guǒ)有(yǒu)些數據(jù)要(yào)離開(kāi)電(diàn)路(lù)闆，确保你有(yǒu)方(fāng)法(fǎ)验(yàn)證數據(jù)的(de)有(yǒu)效性(xìng)。大(dà)多(duō)數現(xiàn)代(dài)通信(xìn)路(lù)徑采用(yòng)差分(fēn)方(fāng)式，即使用(yòng)某種(zhǒng)形式的(de)低(dī)壓差分(fēn)信(xìn)号(hào)(LVDS)。每个LVDS连接需要(yào)像所(suǒ)有(yǒu)其(qí)它(tā)信(xìn)号(hào)一(yī)樣(yàng)受到(dào)TVS保護。磁场(chǎng)隔離(以(yǐ)太网(wǎng)常用(yòng))和(hé)共(gòng)模扼流圈有(yǒu)助于(yú)解(jiě)決由于(yú)ESD事(shì)件(jiàn)中的(de)地(dì)線(xiàn)反(fǎn)弹産生(shēng)的(de)共(gòng)模變(biàn)化(huà)問(wèn)題(tí)。在(zài)輸入信(xìn)号(hào)與(yǔ)PCB不(bù)共(gòng)享同(tóng)一(yī)个地(dì)时(shí)，应該采取(qǔ)光(guāng)學(xué)隔離或(huò)磁场(chǎng)隔離措施。
要(yào)求完善的(de)數據(jù)完整性(xìng)但不(bù)包(bāo)含誤碼檢查的(de)高(gāo)速數據(jù)流在(zài)防止ESD冲擊方(fāng)面(miàn)難度(dù)特(tè)别大(dà)。理(lǐ)解(jiě)器件(jiàn)如(rú)何提(tí)供高(gāo)于(yú)1GB/s的(de)串行數據(jù)速率和(hé)完整的(de)通信(xìn)協議保護可(kě)以(yǐ)避免这(zhè)个問(wèn)題(tí)。
模拟信(xìn)号(hào)與(yǔ)數字(zì)智能(néng)
離開(kāi)或(huò)進(jìn)入電(diàn)路(lù)闆的(de)任何模拟信(xìn)号(hào)都需要(yào)基本(běn)的(de)TVS保護。需要(yào)考慮连接通道(dào)的(de)带宽(kuān)以(yǐ)判斷下(xià)一(yī)步应采取(qǔ)其(qí)它(tā)什(shén)麼(me)措施。大(dà)多(duō)數模拟控制信(xìn)号(hào)、運動(dòng)控制系(xì)統、音(yīn)頻和(hé)指示燈(dēng)不(bù)需要(yào)更(gèng)多(duō)的(de)措施，因(yīn)为(wèi)所(suǒ)用(yòng)器件(jiàn)的(de)響应时(shí)間(jiān)較长(cháng)。射頻前(qián)端是(shì)通信(xìn)通道(dào)的(de)物(wù)理(lǐ)层(céng)，由作(zuò)为(wèi)協議一(yī)部(bù)分(fēn)的(de)檢錯機(jī)制提(tí)供自(zì)我(wǒ)糾正(zhèng)。
硬件(jiàn)只(zhī)能(néng)提(tí)供这(zhè)麼(me)多(duō)保護。如(rú)果(guǒ)系(xì)統中心(xīn)的(de)某个處(chù)理(lǐ)器需要(yào)完成(chéng)监听(tīng)和(hé)控制，那麼(me)還(huán)需要(yào)一(yī)些選項。这(zhè)里(lǐ)介紹的(de)技術(shù)能(néng)使你的(de)處(chù)理(lǐ)器不(bù)再丢失，或(huò)需要(yào)經(jīng)过(guò)複位(wèi)周期(qī)。在(zài)这(zhè)个主機(jī)控制下(xià)到(dào)底發(fà)生(shēng)了(le)什(shén)麼(me)則是(shì)需要(yào)考慮的(de)另(lìng)外(wài)一(yī)回(huí)事(shì)。一(yī)般来(lái)说，你需要(yào)在(zài)處(chù)理(lǐ)器代(dài)碼中編入一(yī)些智能(néng)，以(yǐ)便它(tā)能(néng)識别錯誤的(de)信(xìn)息並(bìng)進(jìn)行正(zhèng)确的(de)處(chù)理(lǐ)。通过(guò)时(shí)分(fēn)輪詢端口(kǒu)可(kě)以(yǐ)方(fāng)便地(dì)解(jiě)決慢(màn)速檢測和(hé)控制線(xiàn)問(wèn)題(tí)。由于(yú)ESD事(shì)件(jiàn)非(fēi)常短(duǎn)暫，如(rú)果(guǒ)对(duì)幾(jǐ)个毫(háo)秒(miǎo)內(nèi)的(de)多(duō)个樣(yàng)本(běn)来(lái)说端口(kǒu)上(shàng)的(de)數據(jù)保持穩定(dìng)，那麼(me)系(xì)統就(jiù)不(bù)存在(zài)ESD这(zhè)種(zhǒng)灾難性(xìng)事(shì)件(jiàn)。此(cǐ)外(wài)，作(zuò)为(wèi)再現(xiàn)过(guò)程的(de)一(yī)部(bù)分(fēn)，輸出(chū)可(kě)以(yǐ)被(bèi)刷新(xīn)。如(rú)果(guǒ)處(chù)理(lǐ)器是(shì)存儲器單元(yuán)这(zhè)一(yī)步是(shì)不(bù)需要(yào)的(de)，但如(rú)果(guǒ)數據(jù)是(shì)通过(guò)遠(yuǎn)程鎖定(dìng)的(de)，那就(jiù)需要(yào)用(yòng)刷新(xīn)例程来(lái)管(guǎn)理(lǐ)破壞事(shì)件(jiàn)。
