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TVS之ESD波形圖分析

發(fā)布時(shí)間:2023-09-05 來源:Semtech 責(zé)任編輯:wenwei

【導(dǎo)讀】我們都知道,TVS產(chǎn)品的主要作用之一就是用來吸收ESD能量并鉗位,保護(hù)我們的后級芯片或電路不受其沖擊影響。所以我們在選型的時(shí)候需要特別關(guān)注的一點(diǎn),就是TVS的ESD鉗位參數(shù)。其鉗位參數(shù)的重要性我們在之前的文章中都有提過了,今天我們就和大家一起聊聊ESD的波形圖的一些事兒。


01 IEC 標(biāo)準(zhǔn)ESD波形圖


ESD波形


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ESD波形參數(shù)


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IEC 61000-4-2中明確規(guī)定了ESD的波形圖及其參數(shù),如圖所示。其上升時(shí)間非??欤谝粋€(gè)尖峰在0.7~1ns之間,第二個(gè)尖峰在30ns,而整個(gè)事件持續(xù)時(shí)間為60ns。ESD事件過程中釋放出來的能量大概在幾百個(gè)mJ。


02 如何獲取ESD 波形


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要想獲得“正確”的ESD波形,除了合適的靜電發(fā)生器外,EVB ,專門的cable ,衰減器都要符合測試要求,示波器的選擇更需要特別注意。


IEC對靜電槍的要求


測試設(shè)備需要滿足 IEC61000-4-2 以及ISO10605的各項(xiàng)測試要求。


Semtech 靜電槍設(shè)備


4.jpg


IEC對示波器的帶寬要求


IEC 61000-4-2 Ed2中有對靜電放電流波形測試,對測試示波器的頻寬要求是2GHz以上。


5.jpg


Tr=0.35/f3DB


按照以上上升沿時(shí)間和頻寬之間的關(guān)系,我們不難發(fā)現(xiàn),頻寬應(yīng)該會(huì)影響我們對脈沖的邊沿識別。下面我們就以示波器的差異為例,來對比一下其對ESD波形圖測試的影響。


不同頻寬示波器對ESD波形的影響


我們對同一顆TVS應(yīng)用不同頻寬的示波器來測試其150PF 330R 接觸8KV ESD 波形 。


5-1.jpg


通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果我們不難發(fā)現(xiàn),不同的頻寬的示波器測試的ESD peak電壓有比較明顯的差別,2G以下的差別尤其明顯 (30V以上)。


Semtech頻寬3.5GHz ESD波形采集示波器


7.jpg


總結(jié)


TVS產(chǎn)品的鉗位參數(shù)對于我們在做ESD設(shè)計(jì)選型時(shí)極其重要,雖然我們從TVS的產(chǎn)品規(guī)格書上都能讀到TLP波形和ESD波形,但是不同廠家的ESD波形會(huì)因?yàn)樵O(shè)備差異造成很大的偏差。2GHz以下的示波器對ESD器件peak電壓的識別存在非常大的誤差,這樣對我們選型ESD器件及分析相關(guān)問題時(shí)會(huì)造成一定的誤導(dǎo)。所以要正確的分析ESD器件性能,獲取正確的ESD 波形 ,我們需要頻寬2GHz以上的示波器。



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